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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Primärschwungrad, welches antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang koppelbar ist, wobei das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung mindestens einer Federeinrichtung verdehbar sind, wobei das Primärschwungrad und/oder das Sekundärschwungrad Mittel aufweisen, durch die die in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers wirkende Federeinrichtung komprimierbar ist.
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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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Auch bekannt sind aus modernen Kraftfahrzeugen Kupplungsscheiben mit Drehschwingungsdämpfern, welche die Aufgabe haben, Schwingungen zwischen Motor und Getriebe zu dämpfen. Insbesondere Verbrennungsmotoren geben kein konstantes Drehmoment ab. Die ständig wechselnden Winkelgeschwindigkeiten der Kurbelwelle erzeugen Schwingungen, die über das Kupplungssystem und die Getriebeeingangswelle zum Fahrzeuggetriebe übertragen werden. Hier können diese Schwingungen unerwünschte Rasselgeräusche hervorrufen. Drehschwingungsdämpfer sollen diese Schwingungen zwischen Motor und Getriebe verringern.
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Im Lichte des vorbekannten Standes der Technik ist es die Aufgabe des Erfindungsgegenstandes einen Drehschwingungsdämpfer bereit zu stellen, der eine reibungsbasierte Dämpfung bei möglichst großer Federkapazität bereitstellt sowie kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehschwingungsdämpfer einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Primärschwungrad, welches antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang koppelbar ist, wobei das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung mindestens einer Federeinrichtung verdehbar sind, wobei das Primärschwungrad und/oder das Sekundärschwungrad Mittel aufweisen, durch die die in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers wirkende Federeinrichtung komprimierbar ist, wobei das Sekundärschwungrad wenigstens ein in axialer Richtung aus seiner Oberfläche herausragendes Reibelement aufweist, welches mittels einer Materialdurchsetzung gebildet ist und welches in Reibkontakt mit dem Primärschwungrad steht.
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Die Materialdurchsetzung wird durch eine nicht spanende Umformung bewirkt, bei welcher insbesondere Material des Sekundärschwungrads in axialer Richtung durch geeignete Stempel verdrängt wird und in axialer Richtung aus der dem Stempel gegenüberliegenden Oberfläche des Sekundärschwungrads heraussteht.
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Die bei Verdrehung der Schwungräder gegeneinander erzeugte Reibung trägt im Wesentlich zur Dämpfung von Torsionsschwingungen im Antriebstrang bei.
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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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In einer möglichen Ausgestaltung kann ein Drehschwingungsdämpfer als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Ein Zweimassenschwungrad kann insbesondere ein Primärschwungrad, ein Sekundärschwungrad, sowie optional 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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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Drehschwingungsdämpfer Bestandteil einer Kupplungsscheibe ist. Die grundsätzliche Wirkungsweise eines derartigen Drehschwingungsdämpfers ist dann folgende: Eine Primärschwungscheibe (Primärschwungrad) und eine an der Kupplungsnabe drehfest verbundene Sekundärschwungscheibe (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. Die Primärschwungscheibe (Primärschwungrad) kann insbesondere motorseitig und die Sekundärschwungscheibe (Sekundärschwungrad) insbesondere getriebeseitig in der Kupplungsscheibe im Antriebsstrang angeordnet sein.
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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.
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Das Primärschwungrad hat die Funktion die Antriebsseite des Drehschwingungsdämpfers mit der Federeinrichtung zu koppeln. Das Primärschwungrad kann insbesondere mehrteilig ausgeführt sein und eine Primärschwungscheibe umfassen, welche insbesondere über eine Primärverbindungsscheibe mit einer Primärradnabe verbunden sein kann. Die Primärschwungscheibe und die Primärverbindungsscheibe können bevorzugt über Nietverbindungen drehfest miteinander verbunden sein. Das Primärschwungrad ist bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.
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Das Sekundärschwungrad hat die Funktion die Abtriebsseite des Drehschwingungsdämpfers mit der Federeinrichtung zu koppeln. Das Sekundärschwungrad kann insbesondere mehrteilig ausgeführt sein und eine Sekundärschwungscheibe umfassen, welche insbesondere über eine Sekundärverbindungsscheibe mit einer Sekundärradnabe verbunden sein kann. Die Sekundärschwungscheibe und die Sekundärverbindungsscheibe können bevorzugt über Nietverbindungen drehfest miteinander verbunden sein. Das Sekundärschwungrad ist bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.
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Die Federeinrichtung kann insbesondere wenigstens eine Bogenfeder und/oder wenigstens eine Druckfeder umfassen. Die Federeinrichtung kann auch aus einer Mehrzahl von parallel- und/oder in Reihe wirkenden Federelementen gebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der Drehschwingungsdämpfer eine Mehrzahl von an dem Sekundärschwungrad ausgebildeten Reibelementen aufweist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Reibelemente auf einer Kreisbahn angeordnet sind.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass das Reibelement zylinderförmig ausgebildet ist.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass das Reibelement an seiner reibkontaktseitigen Stirnfläche konvex ausgeformt ist
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass das Reibelement eine reibkontaktseitige gehärtete Randschicht aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Sekundärschwungrad wenigstens eine Federaufnahme zur zumindest abschnittsweisen Aufnahme eines Federeinrichtung aufweist und das Reibelement radial oberhalb der Federaufnahme positioniert ist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Reibelemente im Wesentlichen identisch ausgeformt sind.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass das Sekundärschwungrad wenigstens eine radial nach Außen weisende Lasche aufweist, wobei das Reibelement an der Lasche ausgebildet ist.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass der Drehschwingungsdämpfer wenigstens drei Reibelemente aufweist, die bevorzugt äquidistant über den Umfang des Sekundärschwungrads verteilt angeordnet sind.
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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 Drehschwingungsdämpfer in einer schematischen Axialschnittansicht,
- 2 eine Detailansicht eines Sekundärschwungrads in einer Aufsicht, und
- 3 ein Kraftfahrzeug mit einem Drehschwingungsdämpfer in einer schematischen Blockschaltdarstellung.
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1 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer 1 für einen Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3, wie er beispielhaft in der 3 gezeigt ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 umfasst ein Primärschwungrad 4, welches antriebsseitig mit dem Antriebsstrang 2 koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad 5, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang 2 koppelbar ist. Das Primärschwungrad 4 und das Sekundärschwungrad 5 sind zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung 6 verdehbar. Das Primärschwungrad 4 und das Sekundärschwungrad 5 weisen Mittel auf, durch die die in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers 7 wirkende Federeinrichtung 6 komprimierbar ist.
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Das Sekundärschwungrad 5 besitzt ferner ein in axialer Richtung aus seiner Oberfläche herausragendes Reibelement 8, welches mittels einer Materialdurchsetzung gebildet ist und welches in Reibkontakt mit dem Primärschwungrad 4 steht. Die Reibkraft kann durch eine in Axialrichtung auf das Sekundärschwungrad 5 wirkende Tellerfeder 7 eingestellt werden, so dass das Reibelement 8 federkraftbelastet an dem Primärschwungrad 4 anliegt.
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Auf wenn in der Darstellung der 1 nicht explizit gezeigt, so weist der Drehschwingungsdämpfer 1 eine Mehrzahl von an dem Sekundärschwungrad 5 ausgebildeten Reibelementen 8 auf. Die Reibelemente 8 sind auf einer Kreisbahn angeordnet und zylinderförmig ausgebildet. Der Drehschwingungsdämpfer 1 besitzt in der gezeigten Ausführungsform drei Reibelemente 8, die äquidistant über den Umfang des Sekundärschwungrads 5 verteilt angeordnet sind. Die Reibelemente 8 sind an ihrer reibkontaktseitigen Stirnfläche konvex ausgeformt und besitzen eine reibkontaktseitige gehärtete Randschicht. Die Reibelemente 8 sind im Wesentlichen identisch ausgeformt sind.
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Wie aus der 2 gut hervorgeht, weist das Sekundärschwungrad 5 wenigstens eine Federaufnahme 9 zur zumindest abschnittsweisen Aufnahme einer Federeinrichtung 6 auf. Das Reibelement 8 ist in der gezeigten Ausführungsform radial oberhalb der Federaufnahme 9 positioniert. Das Sekundärschwungrad 5 besitzt ferner eine radial nach Außen weisende Lasche 10, wobei das Reibelement 8 an der Lasche 10 ausgebildet ist.
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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
- Kraftfahrzeugs
- 4
- Primärschwungrad
- 5
- Sekundärschwungrad
- 6
- Federeinrichtung
- 7
- Tellerfeder
- 8
- Reibelement
- 9
- Federaufnahme
- 10
- Lasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008004150 A1 [0002]
