DE102021116064A1

DE102021116064A1 - Drehschwingungsisolationseinrichtung und Antriebsstrang mit dieser

Info

Publication number: DE102021116064A1
Application number: DE102021116064.2A
Authority: DE
Inventors: Mario Degler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) und einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit dieser mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfer (2) mit zwei entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (8) gegeneinander begrenzt um die Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Dämpferteilen (5, 6) und zumindest einem Fliehkraftpendel (3) mit einem um die Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger (22), an welchem zumindest eine Pendelmasse (29) im Fliehkraftfeld der um die Drehachse (d) drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig aufgenommen ist. Um axialen und radialen Bauraum zu sparen und die Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) kostengünstig herzustellen, sind der Drehschwingungsdämpfer (2) und das zumindest eine Fliehkraftpendel (3) axial nebeneinander und die Federeinrichtung (8) und die zumindest eine Pendelmasse (29) auf demselben Durchmesser angeordnet und zumindest ein Teil eines Dämpferteils (5) und zumindest ein Teil des Pendelmassenträgers (22) sind einteilig ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsisolationseinrichtung und einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit dieser mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfer mit zwei entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegeneinander begrenzt um die Drehachse verdrehbar angeordneten Dämpferteilen und zumindest einem Fliehkraftpendel mit einem um die Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger, an welchem zumindest eine Pendelmasse im Fliehkraftfeld der um die Drehachse drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig aufgenommen ist. Gattungsgemäße Drehschwingungsisolationseinrichtungen sind in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zwischen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet und beruhigen das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment. Hierbei ist ein Drehschwingungsdämpfer mit einer in Umfangsrichtungen zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil wirksam angeordneten Federeinrichtung zur Dämpfung und ein Fliehkraftpendel mit drehzahlabhängig auf einer vorgegebenen Pendelbahn im Fliehkraftfeld der um eine Drehachse drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung abhängig von drehschwingungsabhängig pendelfähig aufgenommenen Pendelmassen zur drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung vorgesehen.
Aus der Druckschrift DE 10 2010 035 124 A1 ist beispielsweise eine in diesem Sinne gattungsgemäße Drehschwingungsisolationseinrichtung bekannt, bei der über den Umfang verteilt angeordnete Pendelmassen des Fliehkraftpendels axial benachbart zu der Federeirichtung und auf radial gleicher Höhe angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Drehschwingungsisolationseinrichtung und eines Antriebsstrangs mit dieser. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine Drehschwingungsisolationseinrichtung und einen Antriebsstrang mit dieser vorzuschlagen, welche einen geringen Bauraum einnehmen beziehungsweise kostengünstig herzustellen sind.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände des Anspruchs 1 und 9 gelöst. Die von den Ansprüchen 1 und 9 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Gegenstände der Ansprüche 1 und 9 wieder.
Die vorgeschlagene Drehschwingungsisolationseinrichtung ist für einen Antriebsstrang, insbesondere einen hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Drehschwingungsisolationseinrichtung kann trocken oder nass, das heißt im Ölbad oder Ölnebel betrieben ausgebildet sein.
Die Drehschwingungsisolationseinrichtung enthält einen um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfer mit zwei entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegeneinander begrenzt um die Drehachse verdrehbar angeordneten Dämpferteilen, nämlich einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil.
Die Dämpferteile können aus Blech hergestellt sein, wobei eine sogenannte Dreischeibenanordnung vorgesehen sein kann, bei der zwei miteinander axial beabstandet verbundene Dämpferscheiben eines der Dämpferteile, beispielsweise das Eingangsteil bilden und eine zwischen diesen liegende, als Flanschteil ausgebildete Dämpferscheibe das andere Dämpferteil, beispielsweise das Ausgangsteil bildet. Die Dämpferscheiben bilden jeweils die ein- und ausgangsseitigen Beaufschlagungsmittel der Federeinrichtung in Umfangsrichtung.
Die Federeinrichtung kann über den Umfang verteilt Schraubendruckfedern oder Federpakete mit ineinander geschachtelten Schraubendruckfedern enthalten, die von den Beaufschlagungsmitteln jeweils an ihren Stirnseiten in Umfangsrichtung beaufschlagt werden. Die Schraubendruckfedern können zumindest teilweise aus auf ihren Einsatzdurchmesser vorgebogenen Bogenfedern gebildet sein. Die Schraubendruckfedern können in den Dämpferscheiben verliersicher aufgenommen sein. Beispielsweise können hierzu in den Dämpferscheiben Federfenster ausgenommen sein, in denen die Schraubendruckfedern aufgenommen sind. Alternativ kann insbesondere bei als Bogenfedern ausgebildeten Schraubendruckfedern eine aus zumindest einer Dämpferscheibe eines Dämpferteils gebildete Rückhalteeinrichtung vorgesehen sein, welche die Schraubendruckfedern nach außen gegen Fliehkraft abstützt und axial führt. Die Dämpferscheibe des anderen Dämpferteils kann als Flanschteil ausgebildet sein, welches radial außen radial erweiterte Flanschflügel als Beaufschlagungsmittel aufweist.
Weiterhin ist um die Drehachse zumindest ein Fliehkraftpendel, beispielsweise zumindest ein eingangsseitig und/oder ausgangsseitig angeordnetes Fliehkraftpendel, beispielsweise in den Drehschwingungsdämpfer integriert, vorgesehen. Dies bedeutet, dass in einem oder beiden Dämpferteilen ein oder mehrere Fliehkraftpendel, beispielsweise zwei Fliehkraftpendel ein- und/oder ausgangsseitig vorgesehen sein können.
Das zumindest eine Fliehkraftpendel enthält einen um die Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger, an welchem zumindest eine Pendelmasse, beispielsweise zwei bis zehn über den Umfang verteilte, im Fliehkraftfeld der um die Drehachse der Drehschwingungsisolationseinrichtung entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig aufgenommen sind. Der Pendelmassenträger kann als scheibenförmiges Flanschteil vorgesehen sein, an dem beidseitig Pendelmassen angeordnet sind, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels Mittelteilen, beispielsweise Metallbolzen oder Metallscheiben miteinander verbunden sind. Die Mittelteile durchgreifen Ausnehmungen des Pendelmassenträgers zur Sicherstellung der vorgesehenen Pendelfunktion entlang der vorgegebenen Pendelbahn.
Alternativ kann der Pendelmassenträger aus zwei miteinander verbundenen Seitenteilen gebildet sein. Hierbei bilden die Seitenteile einen axialen Zwischenraum, in dem die zumindest eine Pendelmasse untergebracht ist.
Die zwischen dem Pendelmassenträger und der zumindest einen Pendelmasse vorgegebene Pendelbahn ist mittels Pendellagern, bevorzugt pro Pendelmasse beziehungsweise Pendelmasseneinheit zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Pendellagern eingestellt.
Einerseits können bei der Ausführung des Pendelmassenträgers als Pendelflansch die Pendellager zwischen den Pendelmassen jeweils einer Pendelmasseneinheit und dem Pendelflansch vorgesehen sein. Hierzu sind in den Pendelmassen und in dem Pendelflansch Ausnehmungen mit Laufbahnen vorgesehen, auf denen jeweils eine die Ausnehmungen axial übergreifende Pendelrolle abwälzt. Andererseits können die Pendellager zwischen den Mittelteilen der Pendelmasseneinheiten und dem Pendelflansch ausgebildet sein, wobei an den Mittelteilen und an korrespondierenden Ausnehmungen des Pendelflanschs radial übereinander und in derselben Ebene angeordnete Laufbahnen vorgesehen sind, an denen eine Pendelrolle abwälzt.
Bei einer Ausbildung des Pendelmassenträgers aus zwei Seitenteilen sind die Pendellager zwischen den Seitenteilen und den Pendelmassen ausgebildet. Hierbei sind in den Seitenteilen und in den Pendelmassen jeweils axial gegenüberliegend Ausnehmungen mit Laufbahnen vorgesehen, auf welchen Laufbahnen eine die Ausnehmungen axial übergreifende Pendelrolle abwälzt.
Die vorgesehene Drehschwingungsisolationseinrichtung ist axial schmal bauend und kostengünstig herzustellen, indem der Drehschwingungsdämpfer und das zumindest eine Fliehkraftpendel axial nebeneinander und die Federeinrichtung und die zumindest eine Pendelmasse auf demselben Durchmesser angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil eines Dämpferteils, bevorzugt des Eingangsteils und zumindest ein Teil des Pendelmassenträgers, beispielsweise ein Seitenteil einteilig ausgebildet sind. Das Ausgangsteil, beispielsweise ein Dämpferteil mit einem Flanschteil oder dergleichen kann hierbei eine Ausgangsnabe oder weitere Verbindungsmöglichkeiten bilden. Beispielsweise kann eine Anschlussöffnungen zur Verbindung mit dem nachfolgenden Antriebsstrang, beispielsweise einer Antriebsstrangeinrichtung wie beispielsweise einer Trennkupplung, einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes, eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oder dergleichen vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein axial benachbart zu einer Dämpferscheibe angeordnetes Seitenteil und diese Dämpferscheibe eine einteilig ausgebildete Zwischenscheibe bilden. Beispielsweise kann die Zwischenscheibe mittels eines Stanz-/Umformverfahrens hergestellt sein. Beispielsweise können in der Zwischenscheibe Beaufschlagungseinrichtungen für die Federeinrichtung, Ausnehmungen mit Laufbahnen zur Bildung von Pendellagern für die zumindest eine Pendelmasse sowie Nietöffnungen zur Verbindung der Seitenteile miteinander auf demselben Durchmesser über den Umfang verteilt angeordnet sein. Beispielsweise können zumindest ein Teil, bevorzugt alle dieser Funktionseinrichtungen werkzeugfallend hergestellt sein. Beispielsweise können die Nietöffnungen zur Verbindung der beiden Seitenteile insbesondere in der Zwischenscheibe in Einsenkungen untergebracht sein, so dass axialer Bauraum gespart werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist beidseitig des Drehschwingungsdämpfers jeweils ein Fliehkraftpendel angeordnet, wobei das jeweils zu den Dämpferscheiben benachbarte Seitenteil mit diesen eine einteilige Zwischenscheibe bildet.
Der insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagene Antriebsstrang ist bevorzugt als hybridischer Antriebsstrang ausgebildet und enthält eine Antriebseinheit mit einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Elektromaschine. Beispielsweise ist ein Rotor der Elektromaschine direkt oder unter Zwischenschaltung einer Trennkupplung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden, wobei ein als Eingangsteil ausgebildetes Dämpferteil der Drehschwingungsisolationseinrichtung, beispielsweise das ein oder zwei Fliehkraftpendel enthaltende Dämpferteil mit dem Rotor drehfest verbunden ist. Beispielsweise kann der Rotor eine Primärschwungmasse und eine mit dem als Ausgangsteil ausgebildeten Dämpferteil verbundene Antriebsstrangmasse als Sekundärschwungmasse bilden. Der vorgeschlagene Antriebsstrang enthält die vorgeschlagene Drehschwingungsisolationseinrichtung, wobei diese Drehschwingungsisolationseinrichtung radial innerhalb des Rotors angeordnet ist.
Beispielsweise kann eines der Dämpferteile, insbesondere das die Federeinrichtung beispielsweise mittels einer Rückhalteeinrichtung aufnehmende Dämpferteil einen radial erweiterten, beispielsweise aus den beiden Dämpferscheiben gebildeten, eine Stirnseite des Rotors radial übergreifenden Aufnahmeflansch aufweisen. Dieser Aufnahmeflansch kann mit der Stirnseite des Rotors drehfest verbunden, beispielsweise vernietet, verstemmt, verrastet sein.
Mit anderen Worten kann der zur Verfügung stehende Bauraum in verbesserter Weise ausgenutzt werden. Insbesondere kann der axiale Bauraum in verbesserter Weise ausgenutzt werden. Hierdurch kann bei vorgegebenem Bauraum die Drehschwingungsisolation des Antriebsstrangs verbessert werden.
Dies kann durch eine Verdichtung des Pendelmassenträgers des zumindest einen Fliehkraftpendels und des axial benachbarten Dämpferteils des Drehschwingungsdämpfers erzielt werden. Hierbei erfüllt beispielsweise eine einteilige, aus einem Seitenteil des Pendelmassenträgers und einem Dämpferteil gebildete Zwischenscheibe beispielsweise folgende Funktionen:

Beispielsweise beinhaltet die Zwischenscheibe eine Rückhalteeinrichtung für die Federeinrichtung, die die Federeinrichtung radial außen umgreift und damit die Federeinrichtung radial abstützt und axial führt wie beispielsweise zentriert und/oder positioniert. Sie bildet die Schnittstelle als Eingangsteil oder Ausgangsteil der Drehschwingungsisolationseinrichtung.

Die Zwischenscheibe enthält die Ausnehmungen und Laufbahnen der zumindest einen Pendelmasse und positioniert beziehungsweise lagert die Pendelrolle und somit die Pendelmasse. Die Zwischenscheibe zentriert beziehungsweise positioniert mittels Verbindungselementen, beispielsweise Abstandsbolzen, Nieten oder dergleichen das axial gegenüberliegende Seitenteil des Pendelmassenträgers. Die als Teil eines als Eingangsteil ausgebildeten Dämpferteils fungierende Zwischenscheibe überträgt das Drehmoment und die Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine auf die Federeinrichtung und die Drehungleichförmigkeiten über die Pendelrollen auf die Pendelmassen.
Durch die einteilige Ausbildung eines Seitenteils eines Pendelmassenträgers und eine Dämpferscheibe eines Dämpferteils des Drehschwingungsdämpfers entfällt ein Bauteil der Drehschwingungsisolationseinrichtung, so dass der axiale Bauraumgewinn zumindest der Breite eines Seitenteils entspricht. Desweiteren entfallen die Verbindungselemente, beispielsweise Niete zwischen dem Seitenteil und der Dämpferscheibe sowie der hierzu notwendige Montageschritt der Vernietung.
Durch diesen Entfall von Bauteilen und Montageaufwand können Kosten eingespart und mehr Pendelmasse im vorgegebenen Bauraum untergebracht werden. Desweiteren kann die Toleranzkette der Drehschwingungsisolationseinrichtung zumindest betreffend deren Axialmaß und ein Mittenversatz zwischen Dämpferteil und Pendelmassenträger reduziert werden.
Die vorgeschlagene Drehschwingungsisolationseinrichtung beispielsweise mit einem aus zwei Seitenteilen gebildeten Pendelmassenträger und einer Rückhalteeinrichtung für eine Bogenfedern enthaltende Federeinrichtung kann zur Verteilung der Pendellager der Pendelmassen, der Beaufschlagungsmittel der Federeinrichtung und Nietöffnungen zur Vernietung der Seitenteile in der Zwischenscheibe folgende vorteilhafte, in der Tabelle 1 aufgeführte Teilungen der Schraubendruckfedern der Federeinrichtung und der Pendelmassen in Umfangsrichtung enthalten: Tabelle 1

Ausführungsform Teilung der Schraubendruckfedern Teilung der Pendelmassen

1 2 2

2 3 3

3 4 4

4 2 4

5 3 6

6 4 2

7 6 3

8 6 4

9 6 2

10 6 1

11 2 1
Die Beaufschlagungsmittel des die Rückhalteeinrichtung enthaltenden Dämpferteils können in den Dämpferscheiben ein- oder beidseitig axial zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten eingreifend vorgesehen sein. Hierzu können in den Dämpferscheiben Anprägungen vorgesehen sein oder an den Dämpferscheiben Anschläge befestigt, beispielsweise angeschweißt, angenietet oder angeschraubt sein. Die Ausnehmungen und Laufbahnen in der Zwischenscheibe können werkzeugfallend gestanzt, geschabt oder gefräst sein. In bevorzugter Weise sind die Ausnehmungen für die Pendellager und die Öffnungen wie beispielsweise Nietöffnungen zur Verbindung der Seitenteile beispielsweise mittels Abstandsbolzen oder dergleichen in einem radialen Erstreckungsbereich der Federeinrichtung angeordnet. Die Öffnungen wie Nietöffnungen sind in bevorzugter Weise in Umfangsrichtung zwischen den Pendelmassen und deren maximalen Pendelauslenkungen angeordnet.
Zur Befestigung von Abstandsbolzen zur Verbindung der Seitenteile sind für Niet- beziehungsweise Schließköpfe in der Zwischenscheibe Vertiefungen beispielsweise Prägungen/Durchstellungen/Einsenkungen und/oder dergleichen mindestens in der axialen Höhe der Niet- beziehungsweise Schließköpfe vorgesehen.
Die Federeinrichtung enthält Energiespeicher, insbesondere über den Umfang verteilt angeordnete Schraubendruckfedern, beispielsweise Bogenfedern mit einer Einer- bis Zehnerteilung. Die Schraubendruckfedern können einzeln oder in Gruppen stufenweise, beispielsweise parallel und/oder seriell geschaltet sein. Beispielsweise können unterschiedlich lange Schraubendruckfedern beispielsweise eines Federpakets mit ineinander geschachtelten Schraubendruckfedern bei unterschiedlichen Verdrehwinkeln der Dämpferteile um die Drehachse beaufschlagt werden, so dass unterschiedliche Dämpferstufen des Drehschwingungsdämpfers wirksam sind.
Die Pendelmassen eines beispielsweise mit zwei Seitenteilen gebildeten Pendelmassenträgers können einlagige oder aus mehreren Lagen, beispielsweise Blechlagen gebildete Pendelmassen aufweisen. Die einzelnen Lagen einer Pendelmasse können lose aneinander angeordnet sein oder miteinander zu einem Pendelmassenpaket verbunden sein.
Ein Fliehkraftpendel kann mit dem als Eingangsteil ausgebildeten Dämpferteil und/oder mit dem als Ausgangsteil ausgebildeten Dämpferteil verbunden sein. An einem Dämpferteil können zwei Fliehkraftpendel, bevorzugt jeweils ein Fliehkraftpendel an jeweils einer Dämpferscheibe eines oder beider Dämpferteile vorgesehen sein. Die Fliehkraftpendel eines Dämpferteils können bezogen auf die Anordnung, Teilung und/oder einen Tilgungsgrad symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass die Anzahl der Pendelmassen an beiden Dämpferscheiben eines Dämpferteils gleich oder unterschiedlich sein kann. Die Tilgerordnungen zweier Fliehkraftpendel kann beispielsweise abhängig von der Ausbildung der Laufbahnen und damit der vorgegebenen Pendelbahn, der Masse der Pendelmasse und/oder dergleichen bei gleicher oder unterschiedlicher Teilung gleich oder unterschiedlich sein.
Die Auslegung des zumindest einen Fliehkraftpendels kann abhängig von einer von einer Zylinderanzahl abhängigen Erregerordnung der Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Tilgerordnung eines einzigen Fliehkraftpendels oder eine sich ergebende Summe von Tilgerordnungen mehrerer Fliehkraftpendel bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylindern auf eins, bei einer Brennkraftmaschine mit drei Zylindern auf 1,5, bei einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern auf 2, bei einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern auf 3 und dergleichen abgestimmt sein. Beispielsweise kann bei einer Brennkraftmaschine mit partieller Zylinderabschaltung ein Fliehkraftpendel auf eine Tilgerordnung bei vollem Zylinderbetrieb und ein zweites Fliehkraftpendel auf eine Tilgerordnung mit Teilbetrieb der Zylinder abgestimmt sein. Beispielsweise können unterschiedliche Teilungen in einem einzigen Fliehkraftpendel mit einer geradzahligen Teilung der Pendelmassen vorgesehen sein, indem die Pendelmassen über den Umfang abwechselnd auf unterschiedliche Tilgerordnungen abgestimmt sind.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese zeigen:

Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten Antriebsstrangs 100 im Schnitt. Die Kurbelwelle 102 der nur angedeuteten Brennkraftmaschine ist mittels der Zwischenwelle 103 und der hydraulisch betätigten Trennkupplung 104 koppelbar mit dem Rotorträger 105 verbunden. Der Rotorträger 105 nimmt den Rotor 106 der Elektromaschine 110 auf. Der Rotorträger 105 ist mittels der Lagerung 107 verdrehbar auf dem mit dem Stator 108 der Elektromaschine 110 verbundenen Trägerteil 109 gelagert. Die Zwischenwelle 103 ist mittels der Lagerung 111 an dem Trägerteil 109 gelagert.

Die Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 mit dem Drehschwingungsdämpfer 2 und dem Fliehkraftpendel 3 sowie die Trennkupplung 104 mit ihrer Betätigungsvorrichtung 112 sind radial innerhalb des Rotors 106 und im axialen Bauraum der Elektromaschine 110 angeordnet. Die Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 ist mittels der Verbindung 4 - hier einer Verschraubung - mit dem Rotorträger 105 und damit mit dem Rotor 106 der Elektromaschine 110 drehfest und mit der Kurbelwelle 102 mittels der Trennkupplung 104 koppelbar verbunden.
Die 2 bis 4 zeigen jeweils den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbar angeordneten Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 der 1 im Schnitt entlang unterschiedlicher Schnittlinien in der Zusammenschau.
Der Drehschwingungsdämpfer 2 enthält die Dämpferteile 5, 6, wobei das Dämpferteil 5 ein Eingangsteil der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 und das Dämpferteil 6 ein Ausgangsteil bildet, welches mittels der Öffnungen 7 mit einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung verbunden, beispielsweise verschraubt oder vernietet ist.
Die Dämpferteile 5, 6 sind gegeneinander um die Drehachse d entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 8 begrenzt verdrehbar angeordnet. Die Federeinrichtung 8 ist hier aus über den Umfang verteilt angeordneten, ineinander geschachtelten Bogenfedern 9, 10 gebildet.
Das Dämpferteil 5 enthält die beiden Dämpferscheiben 11, 12 die radial außen erweitert sind und den Befestigungsflansch 13 bilden. An dem Befestigungsflansch 13 sind die beiden Dämpferscheiben 11, 12 mittels der Vernietung 44 mit über den Umfang verteilt angeordneten Nieten miteinander verbunden und in Umfangsrichtung dazwischen mittels der Verbindung 4 mit dem Rotorträger 105 beziehungsweise dem Rotor 106 (1) verbunden.
Die Dämpferscheibe 11 weist radial außen den axialen Ansatz 14 zur radialen Abstützung der Federeinrichtung 8 auf. Mittels dieses Ansatzes 14 und den beiden Dämpferscheiben 11, 12 ist die Rückhalteeinrichtung 15 für die Federeinrichtung 8 gebildet, die diese radial übergreift und axial positioniert. Die Dämpferscheiben 11, 12 weisen zudem eingangsseitige Beaufschlagungsmittel 16 auf, die hier mittels der zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern 9, 10 eingreifenden Durchstellungen 17, 18 in den Dämpferscheiben 11, 12 gebildet sind.
Das Dämpferteil 6 umfasst das radial innen getopft ausgebildete und das ausgangsseitige Beaufschlagungsmittel 20 sowie die Öffnungen 7 enthaltende Flanschteil 19. Das Flanschteil 19 weist zur Bildung der Beaufschlagungsmittel 20 die nach radial außen erweiterten Flanschflügel 21 auf, die zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern 9, 10 eingreifen.
Das Fliehkraftpendel 3 enthält den Pendelmassenträger 22, der hier aus zwei miteinander mittels der Verbindungselemente 23 - hier Abstandsbolzen 24, die zugleich Anschlagpuffer 25 enthalten können - verbundenen Seitenteilen 26, 27 gebildet ist, die den axialen Zwischenraum 28 bilden, in dem über den Umfang verteilt die Pendelmassen 29 angeordnet und an dem Pendelmassenträger 22 mittels Pendellagern 30 entlang einer vorgegebenen Pendelbahn aufgenommen sind. Die Pendelmassen 29 sind aus mehreren geschichteten Blechscheiben 31 gebildet und weisen Ausnehmungen 32 mit Laufbahnen 33 auf, auf denen die hier stufenförmig ausgebildete Pendelrolle 34 abwälzt. Die Pendelrolle 34 durchgreift die Ausnehmungen 35, 36 der Seitenteile 26, 27 axial und wälzt auf deren Laufbahnen 37, 38 ab.
Zur Einsparung von axialem Bauraum und zur Vereinfachung der Montage durch Reduzierung der Bauteile und des Montageaufwands sind das Seitenteil 27 und die Dämpferscheibe 11 als einteilige Zwischenscheibe 39 ausgebildet. Hierdurch wird ein Seitenteil 26 beziehungsweise eine Dämpferscheibe 11 eingespart, weiterhin entfallen die Verbindungsmittel zwischen diesen und der jeweilige Montageschritt dieser, beispielsweise eine Vernietung.
Die Zwischenscheibe 39 ist wie die Dämpferscheibe 12, das Seitenteil 26 und das Flanschteil 19 in bevorzugter Weise aus Blech mittels eines Stanz- und Umformverfahrens hergestellt.
Die Pendellager 30, die Vernietung 40 der Seitenteile 26, 27 mittels der Verbindungselemente 23 und die eingangsseitigen Beaufschlagungsmittel 16 sind zur effektiven Nutzung des radialen Bauraums auf derselben radialen Höhe, das heißt im Durchmesserbereich der Federeinrichtung 8 und der Pendelmassen 29 angeordnet. Hierzu sind die Ausnehmungen 36 mit den Laufbahnen 38, die Nietöffnungen 41 für die Vernietung 40 und die Durchstellungen 17 über den Umfang verteilt und abwechselnd in der Zwischenscheibe 39 angeordnet.
Wie aus dem in 5 dargestellten Schnittdetail der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 der 2 bis 4 hervorgeht, sind an der Zwischenscheibe 39 zur Ausbildung der Vernietung 40 die Nietöffnungen 41 jeweils in Einsenkungen 42 aufgenommen. Die Schließ- beziehungsweise Nietköpfe 43 der Abstandsbolzen 24 der Vernietung 40 können damit ohne axialen Überstand in der Zwischenscheibe 39 aufgenommen werden, so dass der Freigang der Bogenfedern 9 nicht eingeschränkt ist.
Die 6 zeigt unter Bezug auf die Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 der 1 bis 4 die Zwischenscheibe 39 in 3D-Ansicht. Die Zwischenscheibe 39 ist getopft ausgebildet und weist den axialen Ansatz 14 zur Bildung der Rückhalteeinrichtung 15 mit dem radial erweiterten Teil des Befestigungsflanschs 13 auf. Die Öffnungen 45, 46 dienen in Umfangsrichtung abwechselnd der Bildung der Verbindung 4 mit dem Rotorträger 105 und der Vernietung 44 zwischen der Zwischenscheibe 39 und der Dämpferscheibe 12 miteinander.
Durch die Doppelfunktion der Zwischenscheibe 39 als Seitenteil 26 und als Dämpferscheibe 11 in einteiliger Ausführung sind die Funktionselemente für diese axial benachbarten Bauteile in einem einzigen Durchmesserbereich ΔD auf der radialen Höhe der Federeinrichtung 8 und der Pendelmassen 29 über den Umfang verteilt und abwechselnd angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils eine Dreierteilung für die Bogenfedern 9, 10 und die Pendelmassen 29 vorgesehen, so dass zur Bildung zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager 30 pro Pendelmasse 29 drei über den Umfang verteilt angeordnete Paare von Ausnehmungen 36 mit Laufbahnen 38 vorgesehen sind. Zur eingangsseitigen Beaufschlagung der Bogenfedern 9, 10 sind in Umfangsrichtung zwischen diesen Paaren jeweils die Durchstellungen 17 angeordnet. Die jeweils radial eng übereinander angeordneten Nietöffnungen 41 zur Vernietung der Abstandsbolzen 24 zur axial beabstandeten Verbindung des Seitenteils 26 mit der Zwischenscheibe 39 sind in den Einsenkungen 42 vorgenommen. Die Paare dieser Nietöffnungen 41 sind in Umfangsrichtung betrachtet jeweils zwischen zwei Pendelmassen 29, also zwischen den Paaren der Ausnehmungen 36 angeordnet. Die Einsenkungen 42 sind in die gegensätzliche axiale Richtung der Durchstellungen 17 angeordnet, da diese axial zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern 9, 10 eingreifen und die Nietköpfe 43 der Abstandsbolzen 24 ohne axialen Überstand in der Zwischenscheibe 39 aufgenommen werden sollen, um die Komprimierung der äußeren Bogenfedern 9 bei einer Relativverdrehung der Dämpferteile 5, 6 nicht zu behindern.
Die 7 bis 9 zeigen den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Drehschwingungsisolationseinrichtung 1a im Schnitt entlang unterschiedlicher Schnittlinien in der Zusammenschau entsprechend den Darstellungen der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 der 2 bis 4. Im Unterschied zu der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 der 1 bis 4 weist die Drehschwingungsisolationseinrichtung 1a beidseitig des Drehschwingungsdämpfers 2a angeordnete Fliehkraftpendel 3a auf, die jeweils mittels einer Zwischenscheibe 39a an das Dämpferteil 5a des Drehschwingungsdämpfers 2a gekoppelt sind. Die Drehschwingungsisolationseinrichtung 1a ist bezogen auf die Längsebene des plan ausgebildeten Flanschteils 19a symmetrisch ausgebildet, so dass die die Zwischenscheiben 39a, die Seitenteile 26a und die übrigen Bauteile der Fliehkraftpendel 3a als Gleichteile ausgebildet sein können. Der Aufbau der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1a entspricht im Übrigen der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1.
Die 10 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbar angeordneten Drehschwingungsisolationseinrichtung 1b im Schnitt. Im Unterschied zu der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 der 1 bis 4 weist die Drehschwingungsisolationseinrichtung 1b zwei dem Dämpferteil 5b zugeordnete Fliehkraftpendel 3b, 3c auf. Dabei ist im Gegensatz zu der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1a der 7 bis 9 ein bezogen auf das getopft ausgebildete Flanschteil 19b asymmetrischer Aufbau ausgebildet. Dabei entspricht der Aufbau des Drehschwingungsdämpfers 2b mit dem Fliehkraftpendel 3b im Wesentlichen der Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 mit der gemeinsamen Zwischenscheibe 39b. Zusätzlich ist das Fliehkraftpendel 3c auf der dem Fliehkraftpendel 3b gegenüberliegenden Seite des Drehschwingungsdämpfers 2b das Fliehkraftpendel 3c angeordnet. Dabei teilen der Drehschwingungsdämpfer 2b und das Fliehkraftpendel 3c die gemeinsame Zwischenscheibe 39c.
Bezugszeichenliste

1: Drehschwingungsisolationseinrichtung
1 a: Drehschwingungsisolationseinrichtung
1b: Drehschwingungsisolationseinrichtung
2: Drehschwingungsdämpfer
2a: Drehschwingungsdämpfer
2b: Drehschwingungsdämpfer
3: Fliehkraftpendel
3a: Fliehkraftpendel
3b: Fliehkraftpendel
3c: Fliehkraftpendel
4: Verbindung
5: Dämpferteil
5a: Dämpferteil
5b: Dämpferteil
6: Dämpferteil
7: Öffnung
8: Federeinrichtung
9: Bogenfeder
10: Bogenfeder
11: Dämpferscheibe
12: Dämpferscheibe
13: Befestigungsflansch
14: Ansatz
15: Rückhalteeinrichtung
16: Beaufschlagungsmittel
17: Durchstellung
18: Durchstellung
19: Flanschteil
19a: Flanschteil
19b: Flanschteil
20: Beaufschlagungsmittel
21: Flanschflügel
22: Pendelmassenträger
23: Verbindungselement
24: Abstandsbolzen
25: Anschlagpuffer
26: Seitenteil
26a: Seitenteil
27: Seitenteil
28: Zwischenraum
29: Pendelmasse
30: Pendellager
31: Blechscheibe
32: Ausnehmung
33: Laufbahn
34: Pendelrolle
35: Ausnehmung
36: Ausnehmung
37: Laufbahn
38: Laufbahn
39: Zwischenscheibe
39a: Zwischenscheibe
39b: Zwischenscheibe
39c: Zwischenscheibe
40: Vernietung
41: Nietöffnung
42: Einsenkung
43: Nietkopf
44: Vernietung
45: Öffnung
46: Öffnung
100: Antriebsstrang
102: Kurbelwelle
103: Zwischenwelle
104: Trennkupplung
105: Rotorträger
106: Rotor
107: Lagerung
108: Stator
109: Trägerteil
110: Elektromaschine
111: Lagerung
112: Betätigungsvorrichtung
d: Drehachse
ΔD: Durchmesserbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010035124 A1 [0002]

Claims

Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1 a, 1b) insbesondere für einen Antriebsstrang (100) eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfer (2, 2a, 2b) mit zwei entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (8) gegeneinander begrenzt um die Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Dämpferteilen (5, 5a, 5b, 6) und zumindest einem Fliehkraftpendel (3, 3a, 3b, 3c) mit einem um die Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger (22), an welchem zumindest eine Pendelmasse (29) im Fliehkraftfeld der um die Drehachse (d) drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer (2, 2a, 2b) und das zumindest eine Fliehkraftpendel (3, 3a, 3b, 3c) axial nebeneinander und die Federeinrichtung (8) und die zumindest eine Pendelmasse (29) auf demselben Durchmesser angeordnet sind und zumindest ein Teil eines Dämpferteils (5, 5a, 5b) und zumindest ein Teil des Pendelmassenträgers (22) einteilig ausgebildet sind.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Dämpferteil (5, 5a, 5b) aus zwei miteinander verbundenen, axial zwischen sich die Federeinrichtung (8) aufnehmenden, radial gegen Fliehkraft abstützenden und in Umfangsrichtung beaufschlagenden Dämpferscheiben (11, 12) gebildet ist, wobei zwischen den Dämpferscheiben (11, 12) ein Flanschteil (19, 19a, 19b) eines zweiten Dämpferteils (6) angeordnet ist, welches die Federeinrichtung (8) in Umfangsrichtung beaufschlagt.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dämpferteil (5, 5a, 5b) eine die Federeinrichtung (8) radial außen übergreifende Rückhalteeinrichtung (15) aufweist.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelmassenträger (22) aus zwei miteinander verbundenen, einen axialen Zwischenraum (28) zur Aufnahme der zumindest einen Pendelmasse (29) bildenden Seitenteilen gebildet ist.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 und 4, wobei ein axial benachbart zu einer Dämpferscheibe (11) angeordnetes Seitenteil (26) und diese Dämpferscheibe (11) eine einteilig ausgebildete Zwischenscheibe (39, 39a, 39b, 39c) bilden.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zwischenscheibe (39, 39a, 39b) zumindest ein Teil der Beaufschlagungsmittel (16) für die Federeinrichtung (8), Ausnehmungen (36) mit Laufbahnen (38) zur Bildung von Pendellagern (30) für die zumindest eine Pendelmasse (29) sowie Nietöffnungen (41) zur Verbindung eines Seitenteils (26) und der Zwischenscheibe (39, 39a, 39b, 39c) miteinander auf demselben Durchmesser über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietöffnungen (41) in Einsenkungen (42) untergebracht sind.
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1a, 1b) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Drehschwingungsdämpfers (2a, 2b) jeweils ein Fliehkraftpendel (3a, 3b, 3c) angeordnet ist und das jeweils zu den Dämpferscheiben (11, 12) benachbarte Seitenteil (26, 27) mit diesen eine einteilige Zwischenscheibe (39, 39a, 39b, 39c) bildet.
Antriebsstrang (100) für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit mit einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Elektromaschine (110) mit einem Rotor (106) und einer Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1 a, 1b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Drehschwingungsisolationseinrichtung (1, 1a, 1b) radial innerhalb des Rotors (106) angeordnet ist.
Antriebsstrang (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Dämpferteile (5, 5a, 5b) einen radial erweiterten, eine Stirnseite des Rotors (106) radial übergreifenden Befestigungsflansch (13) aufweist, welcher mit dem Rotor (106) wirkverbunden ist.