DE102019201645A1

DE102019201645A1 - Drehmoment-Übertragungsanordnung

Info

Publication number: DE102019201645A1
Application number: DE102019201645.6A
Authority: DE
Inventors: Richard Wu; Christian Schneider; Troy Menebroker
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2020-08-13
Also published as: US20200256443A1; US10989289B2

Abstract

Eine Drehmoment-Übertragungsanordnung (1) ist mit einer Kupplungseinrichtung (3) versehen, die über einen Kupplungseingang (53) sowie über einen Kupplungsausgang (30) verfügt, und eine Schwingungsdämpfungseinrichtung (4), die zumindest zwei mit Radialversatz zueinander angeordnete Schwingungsdämpfungseinheiten (33, 36) aufweist, wobei ein Eingang (58) der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) mit dem Kupplungsausgang (30) in Wirkverbindung steht, und ein Ausgang (54) der radial äußersten Schwingungsdämpfungseinheit (33) mittels einer Zwischenübertragung (40) mit einem Eingang (55) der radial innersten Schwingungsdämpfungseinheit (36), die ihrerseits über einen Ausgang (60) der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) mit einer Abtriebseinrichtung (18) in Wirkverbindung steht, wobei die Kupplungseinrichtung (3) mit wenigstens einer der Schwingungsdämpfungseinheiten (33, 36) axial zumindest teilweise überlappend angeordnet ist, und zumindest im Wesentlichen radial zwischen den beiden Schwingungsdämpfungseinheiten (33, 36) mit der Zwischenübertragung (40) der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) verbunden ist. Die Zwischenübertragung (40) ist weiterhin mit einem Tilgermassenträger (50) eines ebenfalls der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) zugeordneten Tilgersystems (5) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmoment-Übertragungsanordnung mit einer Kupplungseinrichtung, die über einen Kupplungseingang sowie über einen Kupplungsausgang verfügt, und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung, die zumindest zwei mit Radialversatz zueinander angeordnete Schwingungsdämpfungseinheiten aufweist, wobei ein Eingang der Schwingungsdämpfungseinrichtung mit dem Kupplungsausgang in Wirkverbindung steht, und ein Ausgang der radial äußersten Schwingungsdämpfungseinheit mittels einer Zwischenübertragung mit einem Eingang der radial innersten Schwingungsdämpfungseinheit, die ihrerseits über einen Ausgang der Schwingungsdämpfungseinrichtung mit einer Abtriebseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Kupplungseinrichtung mit wenigstens einer der Schwingungsdämpfungseinheiten axial zumindest teilweise überlappend angeordnet ist, und zumindest im Wesentlichen radial zwischen den beiden Schwingungsdämpfungseinheiten mit dem Zwischenübertragung der Schwingungsdämpfungseinrichtung verbunden ist.
Eine derartige Drehmoment-Übertragungsanordnung ist aus der JP 5345962 B2 bekannt. Während der Eingang der Kupplungseinrichtung, die über eine Mehrzahl antriebsseitiger sowie abtriebsseitiger Kupplungselemente verfügt, in Form eines antriebsseitigen Kupplungselemententrägers am Gehäusedeckel eines Gehäuses der Drehmoment-Übertragungsanordnung befestigt ist, ist der Ausgang der Kupplungseinrichtung als abtriebsseitiger Kupplungselemententrägers ausgebildet und wirkt als axial eine seitliche Abdeckung der radial inneren Schwingungsdämpfungseinheit mit einer weiteren seitlichen Abdeckung zusammen. Diese Abdeckungen bilden gemeinsam mit dem Ausgang der radial äußeren Schwingungsdämpfungseinheit eine Zwischenübertragung der Schwingungsdämpfungseinrichtung, die als Eingang für die radial innere Schwingungsdämpfungseinheit dient.
Durch die bekannte Schwingungsdämpfungseinrichtung mag zwar eine betragsmäßige Reduzierung der über den Gehäusedeckel eingeleiteten Torsionsschwingungen erzielbar sein, es besteht aber keine Möglichkeit, von einem Antrieb, wie einer Brennkraftmaschine, über den Gehäusedeckel eingeleiteten Anregungen einer bestimmten Ordnung entgegen zu wirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwingungsdämpfungseinrichtung für eine Drehmoment-Übertragungsanordnung bei kompakter axialer und radialer Ausbildung der Drehmoment-Übertragungsanordnung so auszuführen, dass nicht nur Torsionsschwingungen betragsmäßig reduzierbar sind, sondern darüber hinaus auch Anregungen einer bestimmten Ordnung entgegengewirkt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Drehmoment-Übertragungsanordnung mit einer Kupplungseinrichtung vorgeschlagen, die über einen Kupplungseingang sowie über einen Kupplungsausgang verfügt, und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung versehen ist, die zumindest zwei mit Radialversatz zueinander angeordnete Schwingungsdämpfungseinheiten aufweist, wobei ein Eingang der Schwingungsdämpfungseinrichtung mit dem Kupplungsausgang in Wirkverbindung steht, und ein Ausgang der radial äußersten Schwingungsdämpfungseinheit mittels einer Zwischenübertragung mit einem Eingang der radial innersten Schwingungsdämpfungseinheit, die ihrerseits über einen Ausgang der Schwingungsdämpfungseinrichtung mit einer Abtriebseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Kupplungseinrichtung mit wenigstens einer der Schwingungsdämpfungseinheiten axial zumindest teilweise überlappend angeordnet ist, und zumindest im Wesentlichen radial zwischen den beiden Schwingungsdämpfungseinheiten mit der Zwischenübertragung der Schwingungsdämpfungseinrichtung verbunden ist.
Von besonderer Bedeutung hierbei ist, dass die Zwischenübertragung weiterhin mit einem Tilgermassenträger eines ebenfalls der Schwingungsdämpfungseinrichtung zugeordneten Tilgersystems verbunden ist. Da ein Tilgersystem, das über einen Tilgermassenträger mit wenigstens einer relativ zum Tilgermassenträger bewegbaren, an demselben befestigten Tilgermasse dazu geeignet ist, Anregungen einer bestimmten Ordnung, die durch einen Antrieb, wie beispielsweise eine Brennkraftmaschine, erzeugt werden, zu tilgen, wird die Funktion der Schwingungsdämpfungseinrichtung, über die betragsmäßige Reduzierung von Torsionsschwingungen hinausgehend, deutlich erweitert.
Insbesondere dann, wenn die Kupplungseinrichtung mit wenigstens einer der Schwingungsdämpfungseinheiten axial zumindest teilweise überlappend angeordnet ist, und zumindest im Wesentlichen radial zwischen den beiden Schwingungsdämpfungseinheiten mit der Zwischenübertragung der Schwingungsdämpfungseinrichtung verbunden ist, kann die Drehmoment-Übertragungsanordnung sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung jeweils kompakt ausgebildet werden, da eine Einrichtung von Kupplungseinrichtung und Schwingungsdämpfungseinrichtung in eventuelle Freiräume der jeweils anderen dieser Einrichtungen eingreift. Dieses Prinzip macht sich auch das Tilgersystem bei einer Drehmoment-Übertragungsanordnung zunutze, wenn diese mit einer Zwischenübertragung ausgebildet ist, das zumindest zwei axial beidseits der radial innersten Schwingungsdämpfungseinheit angreifende und mittels einer Vernietung miteinander verbundene Abdeckungen aufweist, indem die die beiden Abdeckungen miteinander verbindende Vernietung weiterhin zur Aufnahme des Tilgermassenträgers des Tilgersystems dient. Dies gilt insbesondere dann, wenn axial zwischen den Abdeckungen der Zwischenübertragung und dem Tilgermassenträger des Tilgersystems ein Distanzhalter vorgesehen ist, der durch die Vernietung in vorbestimmter Position relativ zu den Abdeckungen sowie zum Tilgermassenträger gehalten ist, und durch seine Anwesenheit den Abstand von Bauteilen des Tilgersystems, wie beispielsweise von Tilgermassen, gegenüber der Schwingungsdämpfungseinrichtung so weit als möglich zu reduzieren vermag. Diese Ausführung kann dann besonders kompakt ausgebildet sein, wenn die Vernietung über axial mehrstufige Nieten verfügt, wobei die einzelnen Axialstufen des jeweiligen Niets eine axiale Positionierung der Abdeckungen sowie des Tilgermassenträgers relativ zueinander bewirken.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:

1 eine Drehmoment-Übertragungsanordnung mit einer Kupplungseinrichtung und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung, die zumindest zwei mit Radialversatz zueinander angeordnete Schwingungsdämpfungseinheiten und ein Tilgersystem aufweist.

In 1 ist eine Drehmoment-Übertragungsanordnung 1 dargestellt, die in einem Gehäuse 2 eine Kupplungseinrichtung 3, eine Schwingungsdämpfungseinrichtung 4 und ein Tilgersystem 5 aufweist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drehmoment-Übertragungsanordnung 1 Teil einer als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildeten Übertragungseinrichtung 6, kann ebenso aber auch Teil Teil einer anderen Übertragungseinrichtung sein.
Das Gehäuse 2 kann in nicht gezeigter Weise mittels Anbindungselementen 7 mit einem nicht gezeigten Antrieb, wie einer Brennkraftmaschine, drehfest verbunden sein, und vollzieht bei Einleitung einer Drehbewegung durch den Antrieb eine Rotationsbewegung um eine Zentralachse 8. Das Gehäuse 2 weist an seiner dem Antrieb zugewandten Seite einen Gehäusedeckel 10 und an seiner vom Antrieb abgewandten Seite eine an dem Gehäusedeckel 10 befestigte Gehäuseschale 11 auf. Die Gehäuseschale 11 dient zur Bildung eines Pumpenrades 12, das gemeinsam mit einem Turbinenrad 13 und einem Leitrad 14 einen hydrodynamischen Kreis 15 bildet. Das Turbinenrad 13 ist mittels einer Vernietung 16 an einer Nabe 17 aufgenommen, die als Abtriebseinrichtung 18 wirksam ist, indem sie über eine Innenverzahnung 19 mit einer nicht gezeigten, als Abtrieb wirksamen Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist.
Der Gehäusedeckel 10 dient zur Aufnahme eines als Eingang 53 der Kupplungseinrichtung 3 dienenden antriebsseitigen Kupplungselemententrägers 20, der zur drehfesten Aufnahme von antriebsseitigen Kupplungselementen 21 dient, denen funktional abtriebsseitige Kupplungselemente 22 zugeordnet sind, die in einen abtriebsseitigen Kupplungselemententräger 23 drehfest eingreifen. Der antriebsseitige Kupplungselemententräger 20 umgreift dichtend einen Kupplungskolben 24, der axial verlagerbar auf der Nabe 17 der Abtriebseinrichtung 18 zentriert ist. Der Kupplungskolben 24 begrenzt zusammen mit dem Gehäusedeckel 10 einen ersten Druckraum 25, während sich an der Gegenseite des Kupplungskolbens 24 ein zweiter Druckraum 26 erstreckt. Die Versorgung der Druckräume 25, 26 erfolgt in nicht gezeigter Weise von radial innen aus einem die Zentralachse 8 unmittelbar umgebenden Bereich der Übertragungseinrichtung 6. Wird im ersten Druckraum 25 ein Überdruck gegenüber dem zweiten Druckraum 26 hergestellt, dann verlagert sich der Kupplungskolben 24 in Richtung zu den Kupplungselementen 21 und 22, um diese, nachdem das vom Kupplungskolben 24 axial am weitesten entfernte antriebsseitige Kupplungselement 21 an einer Axialabstützung 27 zur Anlage gelangt ist, zusammen zu pressen. Die Kupplungseinrichtung 3 ist dann eingerückt, sie überträgt zumindest im Wesentlichen das vom Gehäusedeckel 10 stammende Drehmoment zu ihrem als Ausgang 30 dienenden abtriebsseitigen Kupplungselemententräger 23. Umgekehrt wird ein Überdruck im zweiten Druckraum 26 gegenüber dem ersten Druckraum 25 bewirken, dass der Kupplungskolben 24 in Richtung zum Gehäusedeckel 10 verlagert wird, und dadurch die Kupplungselemente 21, 22 frei gibt. Die Kupplungseinrichtung 3 ist dann eingerückt, sie überträgt zumindest kein wesentliches Drehmoment zu ihrem als Ausgang 30 dienenden abtriebsseitigen Kupplungselemententräger 23.
Der Ausgang 30 der Kupplungseinrichtung 3 steht mittels Beaufschlagungselementen 31 in Wirkverbindung mit Federeinheiten 32 einer radial äußeren Schwingungsdämpfungseinheit 33, und ist daher als Eingang 58 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 4 wirksam. Diese Federeinheiten 32 stützen sich anderenseits an einer als Ausgang 54 der ersten Schwingungsdämpfereinheit dienenden ersten Abdeckung 34 ab, die nach radial innen zu Federeinheiten 35 einer radial inneren Schwingungsdämpfungseinheit 36 greift, und mittels einer Vernietung 37 mit einer zweiten Abdeckung 38 verbunden ist. Die beiden Abdeckungen 34, 38 sind Teil einer Zwischenübertragung 40 zwischen den Federeinheiten 32, 35 der Schwingungsdämpfungseinheiten 33, 36. Die Relativauslenkweite der Zwischenübertragung 40 gegenüber dem Ausgang 30 der Kupplungseinrichtung 3 wird, zugunsten einer begrenzten Belastung der Federeinheiten 32 der radial äußeren Schwingungsdämpfungseinheit 33, durch einen Niet 42 begrenzt, der am Ausgang 30 befestigt ist, und in eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung 43 der Zwischenübertragung 40 eingreift.
Die Federeinheiten 35 der radial inneren Schwingungsdämpfungseinheit 36 stützen sich umfangsseitig anderenends an einer abtriebsseitigen Nabenscheibe 44 ab, die mittels der Vernietung 16 an der als Abtriebseinrichtung 18 wirksamen Nabe 17 befestigt und daher mit dem Turbinenrad 13 drehfest verbunden ist. Die Nabe 17 wirkt als Ausgang 60 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 60.
Die Vernietung 37 wird zur Befestigung eines Tilgermassenträgers 50 des Tilgersystems 5 an der Zwischenübertragung 40 genutzt. Zumindest ein Teil der Niete 45 der Vernietung 37 sind hierzu axial mehrstufig mit Bereichen geringeren Durchmessers und mit Bereichen größeren Durchmessers ausgebildet. Hierdurch wirken die Nieten 45 als Abstandshalter. Axial zwischen dem Tilgermassenträger 50 und der benachbarten Abdeckung 38 ist ein Distanzhalter 46 vorgesehen, durch welchen der Abstand des Tilgersystems 5 von der Schwingungsdämpfungseinrichtung 3 vorgegeben wird, indem der Tilgermassenträger 50 in vorbestimmtem Axialabstand zur Zwischenübertragung 40 angeordnet wird. Der Tilgermassenträger 50 dient in seinem radial äußeren Bereich zur relativ bewegbaren Aufnahme beidseitig vorgesehener Tilgermassen 51.
Bei Einleitung von Anregungen einer Ordnung, die einem vom nicht gezeigten Antrieb bereitgestellten Drehmoment zugeordnet sind, werden diese Anregungen bei eingerückter Kupplungseinrichtung 3 vom Gehäuse 2 über den antriebsseitigen Kupplungselemententräger 20 und die Kupplungselemente 21 und 22 auf den als Ausgang 30 der Kupplungseinrichtung 3 dienenden abtriebsseitigen Kupplungselemententräger 23 geleitet, und damit auf den Eingang 58 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 4. Von diesem Eingang 58 erfolgt eine Übertragung des Drehmomentes und damit der Anregungen auf die Federeinheiten 32 der radial äußeren Schwingungsdämpfungseinheit 33, und von diesen aus über die Zwischenübertragung 40 auf die Federeinheiten 35 der radial inneren Schwingungsdämpfungseinheit 36, von denen aus eine Weiterleitung auf die als Ausgang 60 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 4 dienende Nabe 17 der Abtriebseinrichtung 18 erfolgt. Bei dieser Übertragung werden durch Anbindung des Tilgermassenträgers 50 des Tilgersystems 5 an die Zwischenübertragung die dem Drehmoment zugeordneten Anregungen auf das Tilgersystem 5 übertragen, dessen Tilgermassen 51 durch Relativauslenkung gegenüber dem Tilgermassenträger 50 diesen Anregungen entgegenwirken. Gleichzeitig reduzieren die Schwingungsdämpfungseinheiten 33, 36 dem eingeleiteten Drehmoment überlagerte Torsionsschwingungen.
Wie 1 weiter zeigt, sind die Kupplungselemententräger 20 und 23 der Kupplungseinrichtung 3 axial zumindest teilweise überlappend mit den Schwingungsdämpfungseinheiten 33, 36 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 3 angeordnet, während die Schwingungsdämpfungseinheiten 33, 36 die Kupplungselemententräger 20 und 23 radial außen und radial innen begrenzen. Zudem schmiegt sich das Tilgersystem 10 aufgrund seiner Anbindung an die Zwischenübertragung 40 mittels der Vernietung 37 eng an die Zwischenübertragung 40 und damit an die Schwingungsdämpfungseinrichtung 3 an, zumal bei Auslegung des Abstandes des Tilgermassenträgers 50 gegenüber der Zwischenübertragung 40 mittels des Distanzhalters 46. Somit ergibt sich eine trotz hoher Leistungsfähigkeit extrem kompakte Drehmoment-Übertragungsanordnung 1, und dies sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung.
Bezugszeichenliste

1: Drehmoment-Übertragungsanordnung
2: Gehäuse
3: Kupplungseinrichtung
4: Schwingungsdämpfungseinrichtung
5: Tilgersystem
6: Übertragungseinrichtung
7: Anbindungselemente
8: Zentralachse
10: Gehäusedeckel
11: Gehäuseschale
12: Pumpenrad
13: Turbinenrad
14: Leitrad
15: hydrodynamischer Kreis
16: Vernietung
17: Nabe
18: Abtriebseinrichtung
19: Innenverzahnung
20: antriebsseitiger Kupplungselemententräger
21: antriebsseitige Kupplungselemente
22: abtriebsseitige Kupplungselemente
23: abtriebsseitiger Kupplungselemententräger
24: Kupplungskolben
25: erster Druckraum
26: zweiter Druckraum
27: Axialabstützung
30: Ausgang der Kupplungseinrichtung
31: Beaufschlagungselemente
32: Federeinheiten
33: radial äußere Schwingungsdämpfungseinheit
34: erste Abdeckung
35: Federeinheiten
36: radial innere Schwingungsdämpfungseinheit
37: Vernietung
38: zweite Abdeckung
40: Zwischenübertragung
42: Niet am Ausgang der Kupplungseinrichtung
43: Ausnehmung für den Niet 43
45: Niete der Vernietung 37
46: Distanzhalter
50: Tilgermassenträger
51: Tilgermassen
53: Eingang der Kupplungseinrichtung
54: Ausgang der Schwingungsdämpfungseinheit (33)
55: Eingang der Schwingungsdämpfungseinheit (36)
58: Eingang der Schwingungsdämpfungseinrichtung
60: Ausgang der Schwingungsdämpfungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5345962 B2 [0002]

Claims

Drehmoment-Übertragungsanordnung (1) mit einer Kupplungseinrichtung (3), die über einen Kupplungseingang (53) sowie über einen Kupplungsausgang (30) verfügt, und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung (4), die zumindest zwei mit Radialversatz zueinander angeordnete Schwingungsdämpfungseinheiten (33, 36) aufweist, wobei ein Eingang (58) der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) mit dem Kupplungsausgang (30) in Wirkverbindung steht, und ein Ausgang (54) der radial äußersten Schwingungsdämpfungseinheit (33) mittels einer Zwischenübertragung (40) mit einem Eingang (55) der radial innersten Schwingungsdämpfungseinheit (36), die ihrerseits über einen Ausgang (60) der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) mit einer Abtriebseinrichtung (18) in Wirkverbindung steht, wobei die Kupplungseinrichtung (3) mit wenigstens einer der Schwingungsdämpfungseinheiten (33, 36) axial zumindest teilweise überlappend angeordnet ist, und zumindest im Wesentlichen radial zwischen den beiden Schwingungsdämpfungseinheiten (33, 36) mit der Zwischenübertragung (40) der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenübertragung (40) weiterhin mit einem Tilgermassenträger (50) eines ebenfalls der Schwingungsdämpfungseinrichtung (4) zugeordneten Tilgersystems (5) verbunden ist.
Drehmoment-Übertragungsanordnung (1) nach Anspruch 1 mit einer Zwischenübertragung (40), die zumindest zwei axial beidseits der radial innersten Schwingungsdämpfungseinheit (36) angreifende und mittels einer Vernietung (37) miteinander verbundene Abdeckungen (34, 38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden Abdeckungen (34, 38) miteinander verbindende Vernietung (37) weiterhin zur Aufnahme des Tilgermassenträgers (50) des Tilgersystems (5) dient.
Drehmoment-Übertragungsanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen den Abdeckungen der Zwischenübertragung (40) und dem Tilgermassenträger (50) des Tilgersystems (5) ein Distanzhalter (46) vorgesehen ist, der durch die Vernietung (37) in vorbestimmter Position relativ zu den Abdeckungen (34, 38) sowie zum Tilgermassenträger (50) gehalten ist.
Drehmoment-Übertragungsanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernietung (37) über axial mehrstufige Nieten (45) verfügt, wobei die einzelnen Axialstufen des jeweiligen Niets (45) eine axiale Positionierung der Abdeckungen (34, 38) sowie des Tilgermassenträgers (50) relativ zueinander bewirken.