DE102020127561A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem Eingangsteil (2) und mit einem Ausgangsteil (3), wobei das Eingangsteil (2) relativ zu dem Ausgangsteil (3) verdrehbar angeordnet ist, mit einer Dämpfereinrichtung (4) im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3), wobei das Ausgangsteil (3) als eine Nabe (7) ausgebildet ist, welche sich in einer axialen Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung (8) aufweist, wobei die Verzahnung (8) Zähne (10) aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Gegenverzahnung (15) einer nachgeschalteten Welle (12) zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil (3) und der Welle (12), wobei ein Ringelement (13) mit axial abragenden Zungen (14) angeordnet ist, derart, dass die Zungen (14) in oder auf die Verzahnung (8) oder die Gegenverzahnung (15) schiebbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer und eine Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers mit einer nachgeschalteten Welle, insbesondere eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
  • Drehschwingungsdämpfer sind im Stand der Technik in vielerlei Ausführungen bekannt, beispielsweise als Zweimassenschwungrad, als Kupplungsdämpfer, als Dämpfer für eine Doppelkupplung, für Doppelkupplungsgetriebe, CVT-Getriebe oder anderweitig. Bei modernen Hybridfahrzeugen wird ein Antrieb des Kraftfahrzeugs durch einen vorgesehenen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor realisiert, die in einem relativ engen Bauraum angeordnet sind. Dabei ist aufgrund des engen Bauraums der Elektromotor direkt hinter dem Drehschwingungsdämpfer des Verbrennungsmotors angeordnet, so dass der Verbrennungsmotor, der Drehschwingungsdämpfer und der Elektromotor unmittelbar benachbart zueinander in Reihe angeordnet sein können.
  • Bei solchen Anordnungen eines Drehschwingungsdämpfers wird das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers beispielsweise mit einer nachgeschalteten Welle über eine Nabe-Welle-Verzahnung verbunden. Bei solchen Anordnungen kann insbesondere im Leerlauf des Verbrennungsmotors ein Verzahnungsklappern der Nabe-Welle-Verzahnung auftreten, das als störend erachtet wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer zu schaffen, welcher das Verzahnungsklappern reduziert oder vermeidet. Auch ist es die Aufgabe, eine Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers mit einer nachgeschalteten Welle zu schaffen, bei welcher ein Verzahnungsklappern reduziert oder vermieden wird.
  • Die Aufgabe zu dem Drehschwingungsdämpfer wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und mit einem Ausgangsteil, wobei das Eingangsteil relativ zu dem Ausgangsteil verdrehbar angeordnet ist, mit einer Dämpfereinrichtung im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil, wobei das Ausgangsteil als eine Nabe ausgebildet ist, welche sich in einer axialer Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung aufweist, wobei die Verzahnung Zähne aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Gegenverzahnung einer nachgeschalteten Welle zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil und der Welle, wobei ein Ringelement mit axial abragenden Zungen angeordnet ist, derart, dass die Zungen in oder auf die Verzahnung oder die Gegenverzahnung schiebbar sind. Dadurch wird beim Zusammenfügen des Drehschwingungsdämpfers mit der Welle eine Reibung zwischen der Verzahnung des Drehschwingungsdämpfers und der Welle mittels der dazwischen angeordneten Zungen bewirkt. Diese Reibung reduziert oder vermeidet das so genannte Leerlaufrasseln.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Verzahnung der Nabe eine Innenverzahnung ist und die Gegenverzahnung der Welle eine Außenverzahnung ist, wobei die Zungen in oder auf die Innenverzahnung der Nabe schiebbar sind. Damit wird eine kompakte Gestaltung des Drehschwingungsdämpfers mit einem sicher platzierten Ringelement mit den Zungen erreicht.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn die Verzahnung der Nabe eine Außenverzahnung ist und die Gegenverzahnung der Welle eine Innenverzahnung ist, wobei die Zungen in oder auf die Innenverzahnung der Welle schiebbar sind. Auch so kann eine kompakte Gestaltung erreicht werden.
  • Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn die Innenverzahnung zusätzlich zu den Zähnen Nuten aufweist, welche parallel zu den Zähnen verlaufen, wobei die Zungen in die Nuten einschiebbar sind. Dadurch wird Platz geschaffen für die Aufnahme der Zungen, welche in den Nuten aufnehmbar sind, um eine Klemmung oder Spannung zwischen der Nabe und der Welle zu bewirken, was die Reibung zwischen Nabe und Welle bewirkt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ringelement ein offenes oder geschlossenes Ringelement ist, von welchem die Zungen über den Umfang des Ringelements verteilt in axialer Richtung abragen. Dadurch lässt sich eine einfache Herstellung, beispielsweise durch Umformung aus Blech oder durch Spritzgießen aus Kunststoff bewirken.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Zungen als Federzungen ausgebildet sind. Damit wird eine definierte Spannung zwischen Nabe und Welle bewirkt, wobei das Aufschieben der Welle auf die Nabe durch die Federwirkung erleichtert ist, weil der Kraftanstieg beim Aufschieben nicht sprunghaft, sondern eher allmählich erfolgt.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn die Zungen einen ausbauchenden Verlauf mit einer Ausbauchung aufweisen. Dadurch wird eine federnde Wirkung beim Aufschieben und nach dem Aufschieben der Welle auf die Nabe bewirkt. Auch bleibt die Federwirkung nach dem Aufschieben dauerhaft vorhanden und bewirkt eine dauerhafte Reibung zwischen der Welle und der Nabe, also insbesondere eine Reibung zwischen der Welle und den Federzungen, die drehfest in der Nabe aufgenommen sind.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ringelement mit den Zungen einteilig aus Blech oder Kunststoff ausgebildet ist. So kann das Ringelement mit den Zungen einfach und kostengünstig hergestellt werden.
  • Die Aufgabe zu der Anordnung wird mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers mit einer nachgeschalteten Welle, wobei der Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und mit einem Ausgangsteil ausgebildet ist, wobei das Eingangsteil relativ zu dem Ausgangsteil verdrehbar angeordnet ist, mit einer Dämpfereinrichtung im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil, wobei das Ausgangsteil als eine Nabe ausgebildet ist, welche sich in einer axialen Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung aufweist, wobei die Verzahnung Zähne aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Gegenverzahnung einer nachgeschalteten Welle zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil und der Welle, wobei ein Ringelement mit axial abragenden Zungen angeordnet ist, derart, dass die Zungen in oder auf die Gegenverzahnung der Welle schiebbar sind. Auch dadurch wird beim Zusammenfügen des Drehschwingungsdämpfers mit der Welle eine Reibung zwischen der Verzahnung des Drehschwingungsdämpfers und der Welle mittels der dazwischen angeordneten Zungen bewirkt. Diese Reibung reduziert oder vermeidet das so genannte Leerlaufrasseln.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verzahnung der Nabe eine Außenverzahnung ist und die Gegenverzahnung der Welle eine Innenverzahnung ist, wobei die Zungen in oder auf die Innenverzahnung der Welle schiebbar sind. Auch kann die Gegenverzahnung eine Außenverzahnung sein, wobei die Zungen in oder auf die Außenverzahnung der Welle schiebbar sind. Damit wird erreicht, dass die Zungen im Bereich der Welle angeordnet werden, bevor die Welle mit der Nabe verbunden wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Halbschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers,
    • 2 eine schematische Teilschnittansicht der Nabe-Welle-Verbindung des Drehschwingungsdämpfers gemäß 1 mit einer Welle,
    • 3 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ringelements mit axial abragenden Zungen,
    • 4 eine schematische, perspektivische Ansicht der Nabe gemäß 1 mit Verzahnung als Innenverzahnung, und
    • 5 eine schematische, perspektivische Ansicht der Nabe gemäß 1 mit einem aufgesetzten Ringelement mit Zungen, die in die Verzahnung der Nabe eingreifen.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Halbschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers 1, welcher in Bezug auf die Achse x-x verdrehbar ist. Der gezeigte Drehschwingungsdämpfer 1 ist beispielhaft als Drehschwingungsdämpfer 1 für ein Kraftfahrzeug mit Doppelkupplungsgetriebe. Alternativ kann der Drehschwingungsdämpfer 1 aber auch anderweitig eingesetzt werden.
  • Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist ein Eingangsteil 2 und ein Ausgangsteil 3 auf, die relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind. Im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 ist eine Dämpfereinrichtung 4 vorgesehen, welche als Federdämpfereinrichtung 5 mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung 6 ausgebildet ist. Die Dämpfereinrichtung 4 ist dabei derart im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 angeordnet und ausgebildet, dass sie der Verdrehung zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 entgegenwirkt und eine Rückstellkraft zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 bewirkt.
  • Das Ausgangsteil 3 ist als eine Nabe 7 ausgebildet, welche sich in axialer Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung 8 aufweist, welche als Innenverzahnung 9 ausgebildet ist.
  • Dabei weist die als Innenverzahnung 9 ausgebildete Verzahnung 8 Zähne 10 auf, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Außenverzahnung 11 als Gegenverzahnung 15 einer nachgeschalteten Welle 12 zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil 3 und der Welle 12, siehe auch 2.
  • Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist ein Ringelement 13 vorgesehen, welches mit axial abragenden Zungen 14 ausgebildet ist, wobei das Ringelement 13 im Bereich der Nabe 7 angeordnet ist, derart, dass die Zungen 14 in oder auf die Verzahnung 8 bzw. auf die Innenverzahnung 9 oder die Gegenverzahnung 15 schiebbar sind.
  • Gemäß der 1 und 2 ist die Verzahnung 8 der Nabe 7 als eine Innenverzahnung 9 ausgebildet, wobei die Gegenverzahnung 15 der Welle 12 als eine Außenverzahnung 11 ausgebildet ist. Die Zungen 14 sind in oder auf die Innenverzahnung 9 der Nabe 7 schiebbar.
  • Alternativ dazu kann bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel die Verzahnung der Nabe 7 auch als eine Außenverzahnung ausgebildet sein und die Gegenverzahnung der Welle 12 als eine Innenverzahnung, wobei die Zungen 14 in oder auf die Innenverzahnung der Welle 12 schiebbar wäre.
  • Die 4 zeigt die Nabe 7 mit ihrer Innenverzahnung 9, wobei zusätzlich zu den Zähnen 10 und den Zahngründen zwischen den Zähnen 10 zusätzliche Nuten 17 vorgesehen sind, welche über den Umfang der Nabe 7 verteilt angeordnet sind. Die Nuten 17 sind parallel zu den Zähnen 10 angeordnet und derart ausgebildet, dass die Zungen 14 in die Nuten 17 einschiebbar sind, wie dies in 5 zu erkennen ist.
  • Im eingeschobenen Zustand der Zungen 14 liegt das Ringelement 13 an der Stirnseite 16 der Nabe 7 im Wesentlichen an.
  • Gemäß 3 ist das Ringelement 13 ein geschlossenes Ringelement 13, von welchem die Zungen 14 über den Umfang des Ringelements 13 verteilt in axialer Richtung abragen. In 3 sind acht Zungen 14 zu erkennen. Es könnten jedoch auch mehr oder weniger als acht Zungen 14 vorgesehen sein. Die Zungen 14 sind vorteilhaft einteilig mit dem Ringelement 13 ausgebildet.
  • Alternativ zu einem geschlossenen Ringelement 13 kann das Ringelement 13 auch als offenes Ringelement 13 ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise besteht das Ringelement 13 mit den Zungen 14 aus Metall, beispielsweise aus einem Metallblech, wie insbesondere als Stanz- oder Umformteil. Auch ist es vorteilhaft, wenn das Ringelement 13 mit den Zungen 14 aus Kunststoff besteht, beispielsweise als Spritzgussteil.
  • Die 3 zeigt auch, dass die Zungen 14 als Federzungen ausgebildet sind. Dazu weisen die Zungen 14 einen im Wesentlichen geraden Verlauf mit einer Ausbauchung 18 auf, welche beim Aufschieben der Welle 12 auf die Nabe 7 eine Beaufschlagung der Verzahnung der Welle 12 bewirkt, indem die Ausbauchung 18 verformt wird.
  • Alternativ betrifft die Erfindung auch eine Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers 1 mit einer nachgeschalteten Welle 12, wobei der Drehschwingungsdämpfer 1 mit einem Eingangsteil 2 und mit einem Ausgangsteil 3 ausgebildet ist, wobei das Eingangsteil 2 relativ zu dem Ausgangsteil 3 verdrehbar angeordnet ist, mit einer Dämpfereinrichtung 4 im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3. Dabei ist vorzugsweise das Ausgangsteil 3 als eine Nabe 7 ausgebildet oder weist diese auf, welche sich in einer axialer Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung 8 aufweist, wobei die Verzahnung 8 Zähne 10 aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Gegenverzahnung 15 der nachgeschalteten Welle 12 zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil 3 und der Welle 12.
  • Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist ein Ringelement 13 mit axial abragenden Zungen 14 angeordnet, derart, dass die Zungen 14 in oder auf die Gegenverzahnung 15 der Welle 12 schiebbar sind, was in den Figuren nicht explizit gezeigt ist, wobei dazu lediglich die Zungen 14 aus der 2 nicht auf die Verzahnung 8 der Nabe 7, sondern auf die Gegenverzahnung 15 der Welle 12 schiebbar ist, bevor die Welle 12 mit der Nabe 7 verbunden wird.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Verzahnung 8 der Nabe 7 eine Außenverzahnung ist und die Gegenverzahnung 15 der Welle 12 eine Innenverzahnung ist, wobei die Zungen in oder auf die Innenverzahnung der Welle 12 schiebbar sind oder die Gegenverzahnung 15 eine Außenverzahnung ist, wobei die Zungen 14 in oder auf die Außenverzahnung der Welle 12 schiebbar sind, wobei dann die Verzahnung 8 der Nabe 7 eine Innenverzahnung ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Drehschwingungsdämpfer
    2
    Eingangsteil
    3
    Ausgangsteil
    4
    Dämpfereinrichtung
    5
    Federdämpfereinrichtung
    6
    Fliehkraftpendeleinrichtung
    7
    Nabe
    8
    Verzahnung
    9
    Innenverzahnung
    10
    Zähne
    11
    Außenverzahnung
    12
    Welle
    13
    Ringelement
    14
    Zunge
    15
    Gegenverzahnung
    16
    Stirnseite
    17
    Nut
    18
    Ausbauchung

Claims (10)

  1. Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem Eingangsteil (2) und mit einem Ausgangsteil (3), wobei das Eingangsteil (2) relativ zu dem Ausgangsteil (3) verdrehbar angeordnet ist, mit einer Dämpfereinrichtung (4) im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3), wobei das Ausgangsteil (3) als eine Nabe (7) ausgebildet ist, welche sich in einer axialen Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung (8) aufweist, wobei die Verzahnung (8) Zähne (10) aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Gegenverzahnung (15) einer nachgeschalteten Welle (12) zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil (3) und der Welle (12), wobei ein Ringelement (13) mit axial abragenden Zungen (14) angeordnet ist, derart, dass die Zungen (14) in oder auf die Verzahnung (8) oder die Gegenverzahnung (15) schiebbar sind.
  2. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (8) der Nabe (7) eine Innenverzahnung (9) ist und die Gegenverzahnung (15) der Welle (12) eine Außenverzahnung (11) ist, wobei die Zungen (14) in oder auf die Innenverzahnung (9) der Nabe (7) schiebbar sind.
  3. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (8) der Nabe (7) eine Außenverzahnung (11) ist und die Gegenverzahnung (15) der Welle (12) eine Innenverzahnung (9) ist, wobei die Zungen (14) in oder auf die Innenverzahnung (9) der Welle (12) schiebbar sind.
  4. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (9) zusätzlich zu den Zähnen (10) Nuten (17) aufweist, welche parallel zu den Zähnen (10) verlaufen, wobei die Zungen (14) in die Nuten (17) einschiebbar sind.
  5. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (13) ein offenes oder geschlossenes Ringelement (13) ist, von welchem die Zungen (14) über den Umfang des Ringelements (13) verteilt in axialer Richtung abragen.
  6. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (14) als Federzungen ausgebildet sind.
  7. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (14) einen ausbauchenden Verlauf mit einer Ausbauchung (18) aufweisen.
  8. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (13) mit den Zungen (14) einteilig aus Blech oder Kunststoff ausgebildet ist.
  9. Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers (1) mit einer nachgeschalteten Welle (12), wobei der Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem Eingangsteil (2) und mit einem Ausgangsteil (3) ausgebildet ist, wobei das Eingangsteil (2) relativ zu dem Ausgangsteil (3) verdrehbar angeordnet ist, mit einer Dämpfereinrichtung (4) im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3), wobei das Ausgangsteil (3) als eine Nabe (7) ausgebildet ist, welche sich in einer axialer Richtung erstreckt und welche eine Verzahnung (8) aufweist, wobei die Verzahnung (8) Zähne (10) aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken zum axialen Aufschieben einer Gegenverzahnung (15) einer nachgeschalteten Welle (12) zur Ausbildung einer Verzahnungsverbindung zwischen dem Ausgangsteil (3) und der Welle (12), wobei ein Ringelement (13) mit axial abragenden Zungen (14) angeordnet ist, derart, dass die Zungen (14) in oder auf die Gegenverzahnung (15) der Welle (12) schiebbar sind.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (8) der Nabe (7) eine Außenverzahnung (11) ist und die Gegenverzahnung (15) der Welle (12) eine Innenverzahnung (9) ist, wobei die Zungen (14) in oder auf die Innenverzahnung (9) der Welle (12) schiebbar sind oder die Gegenverzahnung (15) eine Außenverzahnung (11) ist, wobei die Zungen (14) in oder auf die Außenverzahnung (11) der Welle (12) schiebbar sind.
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