DE102020110171A1 - Drehschwingungsdämpfer mit asymmetrischem Flansch - Google Patents

Drehschwingungsdämpfer mit asymmetrischem Flansch Download PDF

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David Schulteis
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Ein Drehschwingungsdämpfer 11 mit einem asymmetrischen Flansch 10, also einem Flansch 10, bei dem eine erste Anlagefläche 14 und/oder eine zweite Anlagefläche 15 so ausgebildet ist, das eine jeweilige erste Einhüllende 18 der ersten Anlageflächen 14 und/oder eine jeweilige zweite Einhüllende 19 der zweiten Anlageflächen 15 nicht ausschließlich in einer radialen Richtung bezogen auf die Rotationsachse 6 erstreckt, erlaub in einfacher Weise den Aufbau eines zweistufigen Drehschwingungsdämpfers 11 in Zugrichtung und/oder Schubrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere zum Einsatz in einem Riemenscheibenentkoppler, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
  • Riemenscheibenentkoppler mit einem Drehschwingungsdämpfer sind beispielsweise aus der WO 2015/010190 A1 bekannt und werden regelmäßig in Kraftfahrzeugen zur Übertragung von Drehmomenten eingesetzt. Ein solcher Drehschwingungsdämpfer weist mehrere Bogenfedern auf, die sich in einer Umfangsrichtung bezogen auf eine Drehachse des Riemenscheibenentkopplers bzw. Drehschwingungsdämpfers erstrecken. Zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Bogenfedern sind Anschläge eines Flansches ausgebildet, die sich in einer radialen Richtung erstrecken.
  • Insbesondere im Zuge der Hybridisierung der Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen ist es vermehrt notwendig, auch bei niedrigen Lastzuständen, beispielsweise beim Laden eines Akkumulators, eine gute Schwingungsdämpfung zu erreichen. Gleichzeitig ist jedoch zu gewährleisten, dass eine gute Dämpfung auch für hohe Lastzustände erreicht werden kann.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Der hier vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer, insbesondere zum Einsatz in einem Riemenscheibenentkoppler, umfasst einen Flansch, der mit einer um eine Rotationsachse rotierbaren Welle verbindbar ist und eine erste Anzahl von Bogenfedern, die sich auf einem Radius bezogen auf die Rotationsachse in einer Umfangsrichtung erstrecken, wobei der Flansch einen Bogenfederbereich mit Bogenfederkontaktbereichen und Bogenfederaufnahmebereichen aufweist, wobei jede Bogenfeder in einem Bogenfederaufnahmebereich ausgebildet ist und zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarte Bogenfedern ein Bogenfederkontaktbereich ausgebildet ist, der eine erste Anlagefläche in einer ersten Umfangsrichtung und eine zweite Anlagefläche in einer zweiten Umfangsrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Umfangsrichtung ausgerichtet ist, aufweist, und zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Gruppe von Anlageflächen ausgewählt aus den ersten Anlageflächen und den zweiten Anlageflächen jeweils ein einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse eine Einhüllende aufweist, die von einer radialen Richtung in Bezug auf die Rotationsachse abweicht.
  • Ein Riemenscheibenentkoppler bewirkt eine Dämpfung von Drehungleichheiten bei Übertragung von Kraft vom Flansch, welcher beispielsweise über eine Nabe mit einer Welle, beispielsweise einer Abtriebswelle eines Verbrennungsmotors, verbunden ist, zu einem Ausgangsteil, welches die Kraft über ein Zugmittel, insbesondere einen Riemen, überträgt. Die Dämpfung erfolgt über den Drehschwingungsdämpfer zwischen dem Flansch und dem Ausgangsteil. Das Ausgangsteil weist dazu Kontaktflächen auf, die ebenfalls in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Bogenfedern ausgebildet sind, so dass eine Kraftübertragung auf das Ausgangsteil erfolgen kann. Das Ausgangsteil weist üblicherweise an seiner Mantelfläche eine Anlagefläche für das Zugmittel auf.
  • Die Begriffe radiale Richtung, radial oder Radialrichtung, axiale Richtung, axial oder Axialrichtung, sowie Umfangsrichtung sind in diesem Dokument jeweils bezogen auf die Rotationsachse. Unter dem Begriff der ersten Umfangsrichtung wird also eine der beiden möglichen Umfangsrichtungen verstanden, während die zweite Umfangsrichtung die dann verbleibende Umfangsrichtung bezeichnet. Im verbauten Zustand in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug stellt dann eine der ersten und zweiten Umfangsrichtungen die Schubrichtung dar und die verbleibende die Zugrichtung. Als Schubbetrieb oder Schiebebetrieb wird bei einem Kraftfahrzeug der Fahrzustand bezeichnet, in dem bei nicht getrenntem Kraftschluss (bei geschlossener Kupplung) der Verbrennungsmotor durch das Fahrzeug geschleppt, also in Drehbewegung gehalten wird. Als Zugbetrieb wird bei einem Kraftfahrzeug der Fahrzustand bezeichnet, in dem bei nicht getrenntem Kraftschluss (bei geschlossener Kupplung) der Verbrennungsmotor für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs sorgt.
  • Üblicherweise sind die Anlageflächen für die Bogenfedern radial in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse, weisen also eine radiale Einhüllende in dieser Ebene auf. Hier wird vorgeschlagen, von dieser Ausgestaltung abzuweichen, in dem die ersten Anlageflächen und/oder die zweiten Anlageflächen jeweils ein einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse eine Einhüllende aufweist, die von einer radialen Richtung in Bezug auf die Rotationsachse abweicht. Es ist damit möglich, die Bogenfederanlagebereiche asymmetrisch zu gestalten. Dies ermöglicht auf einfache Art eine Anpassung der Dämpfungsfunktion in Abhängigkeit vom Drehwinkel, so dass insbesondere bei kleinen Drehwinkeln und damit bei geringen zu übertragenden Lasten, beispielsweise beim Laden eines Akkumulators in einem hybriden Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, eine andere Dämpfung erfolgt als bei größeren Drehwinkeln bzw. größeren Lasten. Dies ermöglicht insbesondere den Aufbau eines Drehschwingungsdämpfers mit einem zweistufigen Verhalten in Schub- und/oder Zugrichtung.
  • Der Drehschwingungsdämpfer ist insbesondere vorteilhaft in einen Riemenscheibenentkoppler integrierbar, der wiederum bevorzugt Teil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ist, insbesondere eines hybriden Antriebsstrang umfassend einen Verbrennungsmotor und mindestens einen Elektromotor. Insbesondere weisen alle ersten Anlageflächen die gleiche Formgebung auf. Insbesondere weisen alle zweiten Anlageflächen die gleiche Formgebung auf.
  • Der hier beschriebene Drehschwingungsdämpfer kann zweistufig aufgebaut sein, ohne dass es notwendig ist, speziell angepasste Bogenfedersätze einzusetzen. Insbesondere können jeweils einzelne Bogenfedern in jeweils einem Bogenfederaufnahmebereich ausgebildet werden.
  • Um einen in Schubrichtung und/oder in Zugrichtung zweistufigen Drehschwingungsdämpfer einfach aufbauen zu können ist es insbesondere bevorzugt, dass die ersten Anlageflächen jeweils eine erste Einhüllende aufweisen, die aus einem ersten geraden Abschnitt und einem zweiten geraden Abschnitt ausgebildet sind und/oder dass die zweiten Anlageflächen jeweils eine zweite Einhüllende aufweisen, die aus einem dritten geraden Abschnitt und einem vierten geraden Abschnitt ausgebildet sind. Das Ansprechverhalten des Drehschwingungsdämpfers wird dabei insbesondere durch die Lage des Radius bestimmt, an dem ein gerader Abschnitt in einen anderen geraden Abschnitt übergeht.
  • Der Aufbau der ersten Anlageflächen und/oder der zweiten Anlageflächen aus jeweils zwei geraden Abschnitten ermöglicht den konstruktiv einfachen Aufbau von zweistufigen Drehschwingungsdämpfern in Zugrichtung und/oder in Schubrichtung, so dass eine Anpassung des Drehschwingungsdämpfer auf den Antriebsstrang einfach erfolgen kann.
  • Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, dass der erste Abschnitt bei einem ersten Radius in den zweiten Abschnitt und der dritte Abschnitt bei einem zweiten Radius in den vierten Abschnitt übergeht und sich der erste Radius vom zweiten Radius unterscheidet. Dies ermöglicht den Aufbau von zweistufigen Drehschwingungsdämpfern in Zug- und Schubrichtung, bei denen das Ansprechverhalten an die Dämpfungsnotwendigkeiten jeweils im Zug- und Schubbetrieb anpassbar ist.
  • Bevorzugt ist eine Ausgestaltung bei der die ersten Anlageflächen jeweils eine erste Einhüllende aufweisen und die zweiten Anlageflächen jeweils eine zweite Einhüllende aufweisen und sich die erste Einhüllende oder die zweite Einhüllende in einer radialen Richtung bezogen auf die Rotationsachse erstreckt. Dies ermöglicht den Aufbau eines Drehschwingungsdämpfers, bei dem lediglich in Schubrichtung oder in Zugrichtung ein zweistufiger Dämpferaufbau und eine entsprechende Dämpferkennlinie möglich ist.
  • Bevorzugt ist in jedem Bogenfederaufnahmebereich eine Bogenfeder ausgebildet ist. Die entsprechende Ausgestaltung des Flansches ermöglicht den Aufbau eines zweistufigen Drehschwingungsdämpfers mit einfachen Bogenfedern. Der entsprechende Drehschwingungsdämpfer ist einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar.
  • Alternativ ist in jedem Bogenfederaufnahmebereich ein Bogenfederset aus einer ersten Bogenfeder und einer zweiten Bogenfeder ausgebildet. Diese Bogenfedersets sind insbesondere ineinander ausgeführt und erlauben über die Definition der Einhüllenden der ersten Anlageflächen und/oder der zweiten Anlageflächen eine genaue Definition des Dämpfungsverhaltens. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, dass die erste Bogenfeder eine erste Federlänge und die zweite Bogenfeder eine zweite Federlänge aufweist, die unterschiedlich von der ersten Federlänge ist. Durch die Anpassung der Federlängen kann die Länge der einzelnen Stufen, also der Winkelbereich, in dem die entsprechende Dämpfungsstufe anliegt, definiert und insbesondere verlängert werden.
  • Weiterhin wird ein Riemenscheibenentkoppler vorgeschlagen, der einen Drehschwingungsdämpfer wie vorgeschlagen umfasst. Alternativ kann der Drehschwingungsdämpfer auch im Rahmen eins Zweimassenschwungrades beziehungsweise einen Torsionsschwingungsdämpfer eingesetzt werden, Handschalt- oder Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere in hybriden Antriebssträngen.
  • Die für den Drehschwingungsdämpfer offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf den Riemenscheibenentkoppler und das Zweimassenschwungrad beziehungsweise den Torsionsschwingungsdämpfer übertragen und jeweils umgekehrt.
  • Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö-ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
    • 1: ein Beispiel eines Riementriebs;
    • 2: ein Beispiel eines Riemenscheibenentkopplers;
    • 3: ein erstes Beispiel eines Flansches eines Drehschwingungsdämpfers;
    • 4: eine Dämpfungskurve des Drehschwingungsdämpfers nach 3;
    • 5: ein zweites Beispiel eines Flansches eines Drehschwingungsdämpfers;
    • 6: eine Dämpfungskurve des Drehschwingungsdämpfers nach 5;
    • 7: ein drittes Beispiel eines Flansches eines Drehschwingungsdämpfers;
    • 8: eine Dämpfungskurve des Drehschwingungsdämpfers nach 7;
    • 9 - 11: ein Beispiel eines Drehschwingungsdämpfers in drei verschiedenen Auslenkungen.
  • 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines Riementriebs 1, der über einen Riemenscheibenentkoppler 2 mit einer Abtriebswelle 3 einer Verbrennungskraftmaschine 4 verbunden ist. Der Riementrieb 1 weist ferner ein Zugmittel 5, insbesondere einen Riemen, auf, das über mehrere Rollen umgelenkt und gespannt wird. Die Abtriebswelle 3 rotiert um eine Rotationsasche 6.
  • 2 zeigt schematisch ein Beispiel des Riemenscheibenentkopplers 2, der eine im wesentlichen zylinderförmige Geometrie um die Rotationsachse 6 aufweist. Über eine Riemenkontaktfläche 7, die eine radial in Bezug auf die Rotationsasche 6 außenliegende Mantelfläche ausgebildet ist, ist Drehmoment auf bzw. von dem Zugmittel 5 übertragbar. Der Riemenscheibenentkoppler 2 umfasst ein Eingangsteil 8, welches mit der Abtriebswelle 3 verbindbar ist, und ein Ausgangsteil 9, welches auch die Riemenkontaktfläche 7 umfasst. Eingangsteil 8 und Ausgangsteil 9 sind relativ zueinander verdrehbar und sind entsprechend über eine nicht gezeigte Federeinrichtung, umfassend beispielsweise eine oder mehrere Bogenfedern, miteinander verbunden, so dass eine Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, die aus dem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 4 resultieren, erreicht wird. Das Eingangsteil 8 umfasst einen Flansch 10, der mit Abtriebswelle 3 drehfest verbindbar ist. Der Flansch 10 ist Teil eines Drehschwingungsdämpfers 11, der Drehungenauigkeiten zwischen Eingangsteil 8 und Ausgangsteil 9 dämpft.
  • 3 zeigt ein Teil eines ersten Beispiel eines Flansches 10 eines Drehschwingungsdämpfers 11. Dieser weist mehrere Bogenfederkontaktbereiche 12 auf, an denen jeweils eine Bogenfeder oder ein Bogenfedersatz aus zwei Bogenfedern mit einem Ende anliegt. Die Bogenfederkontaktbereiche 12 sind dabei in Umfangsrichtung gleichmäßig über den Flansch 10 verteilt. Bevorzugt sind Ausgestaltungen mit zwei, drei oder vier Bogenfederkontaktbereichen 12 und einer identischen Anzahl von Bogenfedern oder Bogenfedersets. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Bogenfederkontaktbereichen 12 sind Bogenfederaufnahmebereiche 13 ausgebildet, in denen die Bogenfedern ausgebildet sind. Die Bogenfedern erstrecken sich jeweils auf einem Radius bezogen auf die Rotationsachse 6. Jeder Bogenfederkontaktbereich 12 weist eine erste Anlagefläche 14 und eine zweite Anlagefläche 15 auf. Die ersten Anlageflächen 14 weisen dabei in eine erste Umfangsrichtung 16 und die zweiten Anlageflächen 15 in eine zweite Umfangsrichtung 17. Rotiert also der Flansch 10 in die erste Umfangsrichtung 16, so wird Kraft bzw. Drehmoment über die erste Anlagefläche 14 in die entsprechend anliegende Bogenfeder und von dieser auf das Ausgangsteil 9 übertragen. Rotiert der Flansch 10 in die zweite Umfangsrichtung 17, so wird Kraft bzw. Drehmoment über die zweite Anlagefläche 15 in die entsprechend anliegende Bogenfeder und von dieser auf das Ausgangsteil 9 übertragen. Im Betrieb in einem Kraftfahrzeug entspricht eine der ersten Umfangsrichtung 16 und der zweiten Umfangsrichtung 17 einer so genannten Zugrichtung, also der Drehrichtung im Zugbetrieb, bei dem also Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine 4 auf den Antriebsstrang und den Riementrieb 1 übertragen wird, die jeweils andere der ersten Umfangsrichtung 16 und der zweiten Umfangsrichtung 17 ist dann die so genannte Schubrichtung, bei der das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb betrieben wird, bei dem die Verbrennungskraftmaschine 4 durch das Kraftfahrzeug geschleppt wird. Im folgenden wird die erste Umfangsrichtung 16 als Schubrichtung und die zweite Umfangsrichtung 17 als Zugrichtung angenommen und bezeichnet.
  • Die erste Anlagefläche 14 erstreckt sich in radialer Richtung und weist eine erste Einhüllende 18 auf, die eine einzelne Gerade ist. Die zweite Anlagefläche 15 weist eine zweite Einhüllende 19 auf. Die zweite Einhüllende 19 umfasst einen radial innenliegenden dritten geraden Abschnitt 20 und einen radial weiter außen liegenden vierten geraden Abschnitt 21, die an einem zweiten Radius 22 ineinander übergehen. Dies trifft in diesem Beispiel auf alle Bogenfederkontaktbereiche 12 des Flansches 10 zu. Für jeden Bogenfederkontaktbereich 12 ist also die erste Einhüllende 18 anders als die zweite Einhüllende 19, so dass der Flansch 10 als asymmetrisch bezeichnet wird. Wäre auch die zweite Einhüllende 19 eine einzige, radial verlaufende Gerade, die dem Verlauf des dritten geraden Abschnitts 20 folgt, hätte der Bogenfederkontaktbereich 12 radial außen eine Grundbreite 23. Durch die asymmetrische Ausbildung weist der Bogenfederkontaktbereich 12 radial außen eine andere Breite in Umfangsrichtung als die Grundbreite 23 auf, in diesem Falle ist sie größer als die Grundbreite 23.
  • Alle, beispielsweise zwei bei zwei Bogenfedern oder Bogenfedernsets oder drei bei drei Bogenfedern oder Bogenfedernsets, zweiten Anlageflächen 15 der Bogenfederkontaktbereiche 12 des Flansches 10 weisen eine zweite Einhüllende 19 auf, die von der radialen Richtung abweicht. So kann ein mehrstufiger Drehschwingungsdämpfer 11 ausgebildet werden. 4 zeigt und eine erste Dämpfungskurve 24 eines Drehschwingungsdämpfers 11 mit einem Flansch 10 nach dem ersten Beispiel wie in 3 gezeigt und oben beschrieben und eine zweite Dämpfungskurve 25 für einen Flansch, der symmetrisch ist, bei dem also erste Einhüllende 18 und zweite Einhüllende 19 sich jeweils ausschließlich in radialer Richtung erstrecken. Hierbei ist auf der Abszisse (der horizontalen Achse des gezeigten Koordinatensystems) der Verdrehwinkel 26 und auf der Ordinate (der vertikalen Achse) das übertragene Drehmoment 27 aufgetragen. Der Flansch 10 des ersten Beispiels ist nur einseitig asymmetrisch, die erste Einhüllende 18 ist vollständig radial ausgerichtet, so dass in erster Umfangsrichtung 16 (in Schubrichtung) die erste Dämpfungskurve 24 mit der zweiten Dämpfungskurve 25 übereinstimmt. In Zugrichtung (der zweiten Umfangsrichtung 17) weist die erste Dämpfungskurve 24 eine erste Stufe 28 und eine zweite Stufe 29 auf, während die zweite Dämpfungskurve 25 einstufig ist. Der asymmetrische Flansch 10 erlaubt also den einfachen Aufbau von mehrstufigen Drehschwingungsdämpfern 11.
  • 5 zeigt einen Teil eines zweiten Beispiels eines asymmetrischen Flansches 10 und die 6 die entsprechende erste Dämpfungskurve 24 wieder im Vergleich zur zweiten Dämpfungskurve 25. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung des ersten Beispiels in Bezug auf die 3 und 4 oben verwiesen. Hier werden nur die Unterschiede dargestellt. Im Unterschied zum ersten Beispiel ist hier die zweite Anlagefläche 15 radial ausgerichtet, weist also eine zweite Einhüllende 19 auf, die eine sich in radialer Richtung bezogen auf die Rotationsachse 6 erstreckende Gerade darstellt. Die erste Anlagefläche 14 des Bogenfederkontaktbereichs 12 weist eine erste Einhüllende 18 auf, die aus einem radial innenliegenden ersten geraden Abschnitt 30 und einem radial außenliegenden zweiten geraden Abschnitt 31 besteht, die an einem ersten Radius 32 ineinander übergehen. Der entsprechende Drehschwingungsdämpfer ist somit in Schubrichtung, also in erster Umfangsrichtung 16, zweistufig, während er einstufig in Zugrichtung (zweiter Umfangsrichtung 17) ist, wie insbesondere auch 6 zeigt. Für positive Verdrehwinkel 26 überlappen also die erste Dämpfungskurve 24 und die zweite Dämpfungskurve 25, während für negative Verdrehwinkel 26 die erste Dämpfungskurve 24 eine erste Stufe 28 und eine zweite Stufe 29 aufweist.
  • 7 zeigt einen Teil eines drittes Beispiel eines asymmetrischen Flansches 10 und die 8 die entsprechende erste Dämpfungskurve 24 wieder im Vergleich zur zweiten Dämpfungskurve 25. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung des ersten Beispiels in Bezug auf die 3 und 4 und die Beschreibung des zweiten Beispiels in Bezug auf die 5 und 6 oben verwiesen. Das dritte Beispiel eines Flansches 10 ist sowohl in Zugrichtung als auch in Schubrichtung asymmetrisch. Die Bogenfederkontaktbereiche 12 des Flansches 10 weisen dabei erste Anlageflächen 14 mit jeweils einer ersten Einhüllenden 18 auf, die sich aus einem ersten geraden Abschnitt 30 und einem zweiten geraden Abschnitt 31 zusammensetzt, die an einem ersten Radius 32 ineinander übergehen. Die Bogenfederkontaktbereiche 12 des Flansches 10 weisen zweite Anlageflächen 15 mit jeweils einer zweiten Einhüllenden 19 auf, die sich aus einem dritten geraden Abschnitt 20 und einem vierten geraden Abschnitt 21 zusammensetzt, die an einem zweiten Radius 22 ineinander übergehen. Dadurch wird eine sowohl in Zug- als auch in Schubrichtung zweistufige Ausgestaltung des entsprechenden Drehschwingungsdämpfers 11 erreicht, wie 8 zeigt. Der erste Radius 32 und der zweite Radius 22 sind unterschiedlich, so dass die Stufen 28, 29 in Zugrichtung von denen in Schubrichtung unterscheiden. So kann der Drehschwingungsdämpfer 11 insbesondere für niedrige Drehmomente 27 zum Laden von Akkumulatoren in hybriden Antriebssträngen optimiert werden.
  • Die 9 bis 11 zeigen einen Drehschwingungsdämpfer 11 in drei unterschiedlichen Auslenkungen. Es wird auf die oben gemachten Ausführungen zu 1 bis 8 Bezug genommen, hier sollen, um Wiederholungen zu vermeiden, lediglich weitere Aspekte geschildert werden. Der Drehschwingungsdämpfer 11 weist einen Flansch 10 mit einem Bogenfederbereich 39 mit Bogenfederkontaktbereichen 12 und Bogenfederaufnahmebereichen 13 auf. In den Bogenfederaufnahmebereichen 13 sind einerseits Bogenfedern 33 und andererseits Bogenfedersets 34 aus einer ersten Bogenfeder 35 und einer zweiten Bogenfeder 36 ausgebildet. Die Bogenfedern 33, 35, 36 liegen dabei auf einem Radius 37 bezogen auf die Rotationsachse 6.
  • 9 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 11 in einer neutralen Lage, in dem die Bogendefern 33, 35, 36 weder mit dem Bogenfederkontaktbereich 12 noch mit einem Kontaktelement 38 des Ausgangsteils 9 in Kontakt steht. Ausgangsteil 9 und Flansch 10 drehen sich mit identischer Rotationsfrequenz um die Rotationsachse 6. 10 zeigt ein Beispiel, bei dem der Flansch 10 in der ersten Umfangsrichtung 16 relativ zum Ausgangsteil 9 verdreht wurde, so dass die erste Anlagefläche 14 an der Bogenfeder 33 anliegt. 11 zeigt ein Beispiel, bei dem der Flansch 10 in der zweiten Umfangsrichtung 17 relativ zum Ausgangsteil verdreht wurde, so dass die zweite Anlagefläche 15 an dem Bogenfederset 34 und insbesodere an der ersten Bogenfeder 35 anliegt. Die Federlänge der zweiten Bogenfeder 36 ist kürzer als die Federlänge der ersten Bogenfeder 35, so dass die zweite Bogenfeder 36 erst bei größeren Auslenkwinkeln mit der zweiten Anlagefläche 15 in Kontakt kommt. So kann auch über das Bogenfederset 34 eine Zweistufigkeit des Drehschwingungsdämpfers 11 erreicht werden.
  • Ein Drehschwingungsdämpfer 11 mit einem asymmetrischen Flansch 10, also einem Flansch 10, bei dem eine erste Anlagefläche 14 und/oder eine zweite Anlagefläche 15 so ausgebildet ist, das eine jeweilige erste Einhüllende 18 der ersten Anlageflächen 14 und/oder eine jeweilige zweite Einhüllende 19 der zweiten Anlageflächen 15 nicht ausschließlich in einer radialen Richtung bezogen auf die Rotationsachse 6 erstreckt, erlaub in einfacher Weise den Aufbau eines zweistufigen Drehschwingungsdämpfers 11 in Zugrichtung und/oder Schubrichtung.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Riementrieb
    2
    Riemenscheibenentkoppler
    3
    Abtriebswelle
    4
    Verbrennungskraftmaschine
    5
    Zugmittel
    6
    Rotationsachse
    7
    Riemenkontaktfläche
    8
    Eingangsteil
    9
    Ausgangsteil
    10
    Flansch
    11
    Drehschwingungsdämpfer
    12
    Bogenfederkontaktbereich
    13
    Bogenfederaufnahmebereich
    14
    Erste Anlagefläche
    15
    Zweite Anlagefläche
    16
    Erste Umfangsrichtung
    17
    Zweite Umfangsrichtung
    18
    Erste Einhüllende
    19
    Zweite Einhüllende
    20
    Dritter gerader Abschnitt
    21
    Vierter gerader Abschnitt
    22
    Zweiter Radius
    23
    Grundbreite
    24
    Erste Dämpfungskurve
    25
    Zweite Dämpfungskurve
    26
    Verdrehwinkel
    27
    Drehmoment
    28
    Erste Stufe
    29
    Zweite Stufe
    30
    Erster gerader Abschnitt
    31
    Zweiter gerader Abschnitt
    32
    Erster Radius
    33
    Bogenfeder
    34
    Bogenfederset
    35
    erste Bogenfeder
    36
    zweite Bogenfeder
    37
    Radius
    38
    Kontaktelement
    39
    Bogenfederbereich
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2015/010190 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Drehschwingungsdämpfer (11), insbesondere zum Einsatz in einem Riemenscheibenentkoppler (2), umfassend einen Flansch (10), der mit einer um eine Rotationsachse (6) rotierbaren Welle (3) verbindbar ist und eine erste Anzahl von Bogenfedern (33, 34, 35, 36), die sich auf einem Radius (37) bezogen auf die Rotationsachse (6) in einer Umfangsrichtung erstrecken, wobei der Flansch (10) einen Bogenfederbereich (39) mit Bogenfederkontaktbereichen (12) und Bogenfederaufnahmebereichen (13) aufweist, wobei jede Bogenfeder () in einem Bogenfederaufnahmebereich (13) ausgebildet ist und zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarte Bogenfedern () ein Bogenfederkontaktbereich (12) ausgebildet ist, der eine erste Anlagefläche (14) in einer ersten Umfangsrichtung (16) und eine zweite Anlagefläche (15) in einer zweiten Umfangsrichtung (17), die entgegengesetzt zur ersten Umfangsrichtung (16) ausgerichtet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gruppe von Anlageflächen ausgewählt aus den ersten Anlageflächen (14) und den zweiten Anlageflächen (15) jeweils ein einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse (6) eine Einhüllende (18, 19) aufweist, die von einer radialen Richtung in Bezug auf die Rotationsachse (6) abweicht.
  2. Drehschwingungsdämpfer (11) nach Anspruch 1, bei dem die ersten Anlageflächen (14) jeweils eine erste Einhüllende (18) aufweisen, die aus einem ersten geraden Abschnitt (30) und einem zweiten geraden Abschnitt (31) ausgebildet sind.
  3. Drehschwingungsdämpfer (11) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zweiten Anlageflächen (15) jeweils eine zweite Einhüllende (19) aufweisen, die aus einem dritten geraden Abschnitt (20) und einem vierten geraden Abschnitt (21) ausgebildet sind.
  4. Drehschwingungsdämpfer (11) nach Anspruch 2 und 3, bei dem der erste Abschnitt (30) bei einem ersten Radius (32) in den zweiten Abschnitt (31) und der dritte Abschnitt (20) bei einem zweiten Radius (22) in den vierten Abschnitt (21) übergeht und sich der erste Radius (32) vom zweiten Radius (22) unterscheidet.
  5. Drehschwingungsdämpfer (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die ersten Anlageflächen (14) jeweils eine erste Einhüllende (18) aufweisen und die zweiten Anlageflächen (15) jeweils eine zweite Einhüllende (19) aufweisen und sich die erste Einhüllende (18) oder die zweite Einhüllende (19) in einer radialen Richtung bezogen auf die Rotationsachse (6) erstreckt.
  6. Drehschwingungsdämpfer (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in jedem Bogenfederaufnahmebereich (13) eine Bogenfeder (33) ausgebildet ist.
  7. Drehschwingungsdämpfer (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem in jedem Bogenfederaufnahmebereich (13) ein Bogenfederset (34) aus einer ersten Bogenfeder (35) und einer zweiten Bogenfeder (36) ausgebildet ist.
  8. Drehschwingungsdämpfer (11) nach Anspruch 7, bei dem die erste Bogenfeder (35) eine erste Federlänge und die zweite Bogenfeder (36) eine zweite Federlänge aufweist, die unterschiedlich von der ersten Federlänge ist.
  9. Riemenscheibenentkoppler (2), umfassend einen Drehschwingungsdämpfer (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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