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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei der Drehschwingungsdämpfer eine Dämpfernabe umfasst, an welcher koaxial ein Primärschwungrad, das antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang koppelbar ist, gelagert sind, wobei das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung mindestens einer Federeinrichtung verdrehbar sind, wobei die Dämpfernabe eine Außenverzahnung und das Sekundärschwungrad eine Innenverzahnung aufweist, welche drehmomentübertragend ineinander eingreifen.
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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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Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis darin, Drehschwingungsdämpfer kostengünstig herstellbar und auf einfache Weise montierbar auszugestalten.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Drehschwingungsdämpfer bereitzustellen, der hinsichtlich seiner Herstellbarkeit und Montierbarkeit verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei der Drehschwingungsdämpfer eine Dämpfernabe umfasst, an welcher koaxial ein Primärschwungrad, das antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang koppelbar ist, gelagert sind, wobei das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung mindestens einer Federeinrichtung verdehbar sind, wobei die Dämpfernabe eine Außenverzahnung und das Sekundärschwungrad eine Innenverzahnung aufweist, welche drehmomentübertragend ineinander eingreifen, wobei die Dämpfernabe wenigstens einen in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Zähnen der Außenverzahnung ausgebildeten Axialanschlag aufweist, der sich so in axialer Richtung erstreckt, dass ein Zahn der mit der Außenverzahnung im Eingriff stehenden Innenverzahnung an dem Axialanschlag anliegt.
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Hierdurch kann eine sichere axiale Positionierung des Sekundärschwungrads erzielt werden, wobei das Sekundärschwungrad axial auf die Dämpfernabe aufgeschoben wird, was die Montagefreundlichkeit deutlich verbessert, da beispielsweise auf die derzeit noch recht üblichen Schweißverbindungen verzichtet werden kann.
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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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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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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. Ein Hybridelektrokraftfahrzeug, auch als Hybrid Electric Vehicle (HEV) bezeichnet, ist ein Elektrofahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor sowie einem weiteren Energiewandler angetrieben wird und Energie sowohl aus seinem elektrischen Speicher (Akku) als auch einem zusätzlich mitgeführten Kraftstoff bezieht.
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Die grundsätzliche Wirkungsweise eines Drehschwingungsdämpfers ist folgende: Ein Primärschwungrad und ein an der Dämpfernabe drehfest verbundenes Sekundärschwungrad sind über einen oder mehrere Energiespeicher, insbesondere Federelemente federnd verbunden, so dass unter Last ein mehr oder weniger großer Winkelausschlag erreicht wird. Die Federung kann üblicherweise durch eine Reibeinrichtung gedämpft sein.
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Bevorzugt ist der Drehschwingungsdämpfer als ein Zweimassenschwungrad oder Bogenfederdämpfer ausgebildet.
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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 der Dämpfernabe verbunden ist. Die Primärschwungscheibe und die Primärverbindungsscheibe können bevorzugt über Nietverbindungen drehfest miteinander verbunden sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann ferner ein Fliehkraftpendel umfassen. 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 der Axialanschlag eine zylindrische Raumform, insbesondere eine kreiszylindrische, elliptisch-zylindrischer oder prismen-zylindrische Raumform aufweist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Dämpfernabe eine Mehrzahl von Axialanschlägen aufweist.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Axialanschlag monolithisch mit der Dämpfernabe ausgebildet ist.
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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 einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer in einer schematischen Querschnittsansicht,
- 2 eine perspektivische Darstellung der Dämpfernabe,
- 3 eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer ersten Ausführungsform einer Däm pfernabe,
- 4 eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer zweiten Ausführungsform einer Däm pfernabe,
- 5 eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer dritten Ausführungsform einer Däm pfernabe,
- 6 eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer vierten Ausführungsform einer Däm pfernabe,
- 7 eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer fünften Ausführungsform einer Däm pfernabe,
- 8 eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer sechsten Ausführungsform einer Dämpfernabe, und
- 9 eine Blockschaltansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer.
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Die 1 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer 1, insbesondere für einen Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3, wie es exemplarisch in der 9 widergegeben ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 umfasst eine Dämpfernabe 4, an welcher koaxial ein Primärschwungrad 5, das antriebsseitig mit dem Antriebsstrang 2 koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad 6, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang 2 koppelbar ist, gelagert sind. Das Primärschwungrad 5 und das Sekundärschwungrad 6 sind zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der der Federeinrichtung 7 verdrehbar. Die Dämpfernabe 4 besitzt eine Außenverzahnung 8 und das Sekundärschwungrad 6 eine Innenverzahnung 9, welche drehmomentübertragend ineinander eingreifen. Die Dämpfernabe 4 weist wenigstens einen in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Zähnen der Außenverzahnung 8 ausgebildeten Axialanschlag 10 auf, der sich so in axialer Richtung erstreckt, dass ein Zahn der mit der Außenverzahnung 8 im Eingriff stehenden Innenverzahnung 9 an dem Axialanschlag 10 anliegt, was gut aus der Detailansicht der 1 hervorgeht.
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Die Axialanschläge 10 der Dämpfernabe 4 sind ebenfalls gut aus der perspektivischen Darstellung der 2 entnehmbar. Die 2 zeigt gut erkennbar, dass die Dämpfernabe 4 eine Mehrzahl von Axialanschlägen 10 aufweist, welche über den Umfang der Dämpfernabe 4 verteilt angeordnet sind. Der Axialanschlag 10 besitzt eine zylindrische Raumform, insbesondere eine kreiszylindrische oder elliptisch-zylindrische Raumform worauf nachstehen näher eingegangen wird.
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3 zeigt eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer ersten Ausführungsform einer Dämpfernabe 4, bei der zwischen jedem Zahn der Außenverzahnung 8 ein als zylindrischer Pin ausgebildeter Axialanschlag 10 angeordnet ist.
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4 zeigt eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer zweiten Ausführungsform einer Dämpfernabe 4, bei der nicht zwischen jedem Zahn der Außenverzahnung 8 ein als zylindrischer Pin ausgebildeter Axialanschlag 10 angeordnet ist, sondern nur insgesamt drei Axialanschläge 10 vorhanden sind, die in etwa jeweils um 120° zueinander versetzt über den Umfang der Dämpfernabe 4 verteilt sind.
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5 zeigt eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer dritten Ausführungsform einer Dämpfernabe 4, bei der zwischen jedem Zahn der Außenverzahnung 8 ein als elliptisch-zylindrischer Pin ausgebildeter Axialanschlag 10 angeordnet ist, der eine im Wesentlichen ovale Querschnittsfläche aufweist.
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6 zeigt eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer vierten Ausführungsform einer Dämpfernabe 4, bei der zwischen jedem Zahn der Außenverzahnung 8 ein als elliptisch-zylindrischer Pin ausgebildeter Axialanschlag 10 angeordnet ist, welcher jedoch im Vergleich zu der Ausführungsform der 5 radial nach Außen versetzt angeordnet ist.
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7 zeigt eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer fünften Ausführungsform einer Dämpfernabe 4, bei der zwischen jedem Zahn der Außenverzahnung 8 ein als elliptisch-zylindrischer Pin ausgebildeter Axialanschlag 10 angeordnet ist, welcher jedoch im Vergleich zu der Ausführungsform der 6 radial mit dem Kopfkreiß der Außenverzahnung überlappt.
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8 zeigt eine Aufsicht auf die verzahnte Stirnseite einer sechsten Ausführungsform einer Dämpfernabe 4, bei der zwischen jedem Zahn der Außenverzahnung 8 ein als kreiszylindrischer Pin ausgebildeter Axialanschlag 10 angeordnet ist, welcher jedoch im Vergleich zu der Ausführungsform der 3 radial mit dem Kopfkreiß der Außenverzahnung überlappt.
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Auch wenn es nicht in den Ausführungsbeispielen gezeigt wurde, ist es denkbar die Axialanschläge 10 aus dem Sekundärschwungrad 6 in Axialrichtung auf die Dämpfernabe 4 zugewandt auszustellen und auf diese Weise einen definierten Axialanschlag des im getrieblichen Eingriff befindlichen Sekundärschwungrads 4 an der Dämpfernabe 4 auszubilden.
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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
- Dämpfernabe
- 5
- Primärschwungrad
- 6
- Sekundärschwungrad
- 7
- Federeinrichtung
- 8
- Außenverzahnung
- 9
- Innenverzahnung
- 10
- Axialanschlag
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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]
