DE102021117753A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents

Abstract

Drehschwingungsdämpfer (100), insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil (102) und ein Ausgangsteil (104) mit einer gemeinsamen Drehachse (106), um die das Eingangsteil (102) und das Ausgangsteil (104) gemeinsam drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, und eine zwischen dem Eingangsteil (102) und dem Ausgangsteil (104) wirksame Feder-Dämpfer-Einrichtung mit wenigstens einer Bogenfeder (108), dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-Dämpfer-Einrichtung eine Reibeinrichtung (144) aufweist, die in einem ersten Verdrehwinkelbereich (176) ein höheres Reibmoment erzeugt als in einem zweiten Verdrehwinkelbereich (178).

Description

• Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil gemeinsam drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, und eine zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksame Feder-Dämpfer-Einrichtung mit wenigstens einer Bogenfeder.
• Aus der DE 10 2016 222 575 A1 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Verbrennungsmotor und zumindest einem angetriebenen Rad bekannt, der Antriebsstrang umfassend einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Energiespeicher, wobei der Drehschwingungsdämpfer einen Freiwinkel aufweist, um den eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite des Drehschwingungsdämpfers vor Betätigung des Energiespeichers gegeneinander verdrehbar sind. Der Drehschwingungsdämpfer umfasst ein Zweimassenschwungrad sowie eine Reibungseinrichtung, deren Eingangsseite und Ausgangsseite um den Freiwinkel gegeneinander verdrehbar sind. Die Reibungseinrichtung und das Zweimassenschwungrad sind in Serie angeordnet.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Drehschwingungsdämpfer baulich und/oder funktional zu verbessern.
• Die Aufgabe wird gelöst mit einem Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
• Dadurch, dass die Feder-Dämpfer-Einrichtung eine Reibeinrichtung aufweist, die in einem ersten Verdrehwinkelbereich ein höheres Reibmoment erzeugt als in einem zweiten Verdrehwinkelbereich, kann eine Grundreibung des Drehschwingungsdämpfers im Bereich einer Dämpfernulllage, in der der Drehschwingungsdämpfer bei Verwendung in einem Antriebsstrang im Motorleerlauf betrieben wird, erhöht werden. Der Verdrehwinkel ist ein Maß für eine relative Verdrehung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers.
• Die Dämpfernulllage liegt vorzugsweise innerhalb des ersten Verdrehwinkelbereichs. Die Dämpfernulllage entspricht einem Zustand des Drehschwingungsdämpfers, in dem das Eingangsteil und das Ausgangsteil nicht zueinander verdreht sind. Die Reibeinrichtung wirkt bevorzugt symmetrisch zu der Dämpfernulllage. Durch eine symmetrisch zu der Dämpfernulllage wirkende Reibeinrichtung ist der positive Effekt der Reibeinrichtung sowohl bei einem Übergang in einen Zugbetrieb als auch bei einem Übergang in einen Schubbetrieb des Drehschwingungsdämpfers gegeben.
• Der erste Verdrehwinkelbereich kann einen ersten Teilbereich, in dem das von der Reibeinrichtung erzeugte Reibmoment konstant ist, und einen zweiten Teilbereich, in dem das von der Reibeinrichtung erzeugte Reibmoment abnimmt, insbesondere auf den Wert Null abnimmt, aufweisen. Dadurch kann das von der Reibeinrichtung erzeugte Reibmoment in einem begrenzten, insbesondere kleinen, Teilbereich um die Dämpfernulllage konstant sein und dann stetig abnehmen. Schlagartige Momentensprünge sind dadurch vermieden. Der zweite Verdrehwinkelbereich kann zwischen dem ersten Verdrehwinkelbereich und einem maximalen Verdrehwinkel angeordnet sein.
• Die Reibeinrichtung kann einen Federring und einen Reibring aufweisen. Der Federring kann an dem Eingangsteil und der Reibring an dem Ausgangsteil befestigt sein. Alternativ kann der Federring an dem Ausgangsteil und der Reibring an dem Eingangsteil befestigt sein. Durch eine Relativverdrehung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil lässt sich so im Bereich der Dämpfernulllage (im ersten Verdrehwinkelbereich) eine zusätzliche Reibung zwischen dem Federring und dem Reibring erzeugen. Vorzugsweise ist der Federring an einem Eingangsdeckelteil des Eingangsteils und der Reibring an einem Abtriebsteil des Ausgangsteils befestigt. Die Reibeinrichtung kann dadurch bauraumoptimiert an dem Drehschwingungsdämpfer angebracht sein, ohne diesen nennenswert konstruktiv anpassen zu müssen.
• Der Federring kann wenigstens eine Erhebung aufweisen, die in dem ersten Verdrehwinkelbereich, insbesondere in einem ersten Teilbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs, an einem Segment des Reibrings unter Vorspannung anliegt. Die Vorspannung kann durch wenigstens ein Federmittel bewirkt sein. Das wenigstens eine Federmittel ist vorzugsweise in den Federring integriert. Vorzugsweise weist der Federring wenigstens einen Federarm auf. Der wenigstens eine Federarm kann zwischen einem Innenbereich und einem Außenbereich des Federrings angeordnet sein. Der Innenbereich liegt dabei radial weiter innen als der Außenbereich. Vorzugsweise weist der Federring mehrere, insbesondere gleiche, Federarme auf, die über den Umfang des Federrings verteilt angeordnet sind.
• Der Federring kann mehrere Erhebungen aufweisen, die über den Umfang des Federrings verteilt angeordnet sind. Mehrere Erhebungen können über den Umfang des Federrings gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Eine Erhebung ist insbesondere ein axialer Vorsprung. Der Reibring kann mehrere Segmente aufweisen, die über den Umfang des Reibrings verteilt angeordnet sind. Mehrere Segmente können über den Umfang des Reibrings gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Ein Segment ist insbesondere ein axialer Vorsprung.
• Vorzugsweise wirkt in dem ersten Relativwinkelbereich wenigstens eine Erhebung des Federrings mit einem Segment des Reibrings unter entsprechender Erzeugung einer Reibkraft bei Relativverdrehung zusammen. Genau eine Erhebung des Federrings kann mit genau einem Segment des Reibrings zusammenwirken. Mehrere Erhebungen des Federrings können mit jeweils einem Segment des Reibrings zusammenwirken.
• Die wenigstens eine Erhebung des Federrings kann ein Plateau und wenigstens eine Rampe aufweisen. Vorzugsweise grenzt, in Umfangsrichtung betrachtet, beidseits des Plateaus jeweils eine Rampe an das Plateau. Die jeweils eine Rampe kann das Plateau mit einer Grundebene des Federrings verbinden. Die Erhebung steht vorzugsweise axial über die Grundebene des Federrings in Richtung des Reibrings über. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Erhebung in Umfangsrichtung betrachtet spiegelsymmetrisch.
• Das wenigstens eine Segment des Reibrings kann ein Plateau und wenigstens eine Rampe aufweisen. Vorzugsweise grenzt, in Umfangsrichtung betrachtet, beidseits des Plateaus jeweils eine Rampe an das Plateau. Die jeweils eine Rampe kann das Plateau mit einer Grundebene des Reibrings verbinden. Das Segment steht vorzugsweise axial die Grundebene des Reibrings in Richtung des Federrings über. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Segment in Umfangsrichtung betrachtet spiegelsymmetrisch.
• In einem ersten Teilbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs kann ein Plateau des Federrings an einem Plateau des Reibrings anliegen. Vorzugsweise liegen in einem ersten Teilbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs mehrere Plateaus des Federrings jeweils an einem Plateau von mehreren Plateaus des Reibrings an. In einem zweiten Teilbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs kann eine Rampe des Federrings an einer Rampe des Reibrings anliegen. Vorzugsweise liegen in einem zweiten Teilbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs mehrere Rampen des Federrings jeweils an einer Rampe von mehreren Rampen des Reibrings an.
• Das Eingangsteil kann ein Eingangsschwungradteil und ein Eingangsdeckelteil aufweisen. Das Ausgangsteil kann ein Ausgangsflanschteil aufweisen. Zwischen dem Eingangsdeckelteil und dem Ausgangsflanschteil kann eine Tellerfedermembran angeordnet sein. Ein Membranring kann axial zwischen dem Eingangsschwungradteil und der Tellerfedermembran angeordnet sein. Der Membranring kann an der Tellerfedermembran anliegen. Der Membranring kann auf einer dem Eingangsdeckelteil zugewandten Seite der Tellerfedermembran an der Tellerfedermembran anliegen. Zwischen dem Membranring und der Tellerfedermembran kann bei einer Relativverdrehung des Eingangsteils relativ zu dem Ausgangsteil eine insbesondere konstante Reibkraft entstehen. Der Membranring und die Tellerfedermembran können ein Bestandteil der Feder-Dämpfer-Einrichtung sein.
• Unter dem Begriff Drehschwingungsdämpfer sind auch Drehschwingungstilger zu verstehen, die weitgehend oder vollständig ungedämpft Schwingungen tilgen. Eine Schwingungstilgung kann insbesondere durch eine mit dem Eingangsteil verbundene Fliehkraftpendeleinrichtung erfolgen. Der Drehschwingungsdämpfer kann sowohl eine zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksame Feder-Dämpfer-Einrichtung als auch eine Fliehkraftpendeleinrichtung aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann einen Pendelmasseträger aufweisen. Der Pendelmasseträger ist vorzugsweise in ein Ausgangsflanschteil integriert. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann wenigstens eine Pendelmasse aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann an dem Pendelmasseträger entlang einer Pendelbahn verlagerbar angeordnet sein.
• Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann genau zwei Pendelmassen aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann mehr als zwei Pendelmassen aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann genau vier Pendelmassen aufweisen. Zwei Pendelmassen können diametral gegenüberliegend an dem Pendelmasseträger angeordnet sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann wenigstens eine Pendelmasse aufweisen, die zwei miteinander verbundenen Pendelmasseteile aufweist. Der Pendelmasseträger kann axial zwischen zwei Pendelmasseteilen angeordnet sein, so dass die Pendelmasseteile außenliegend an dem Pendelmasseträger angeordnet sind. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit außenliegenden Pendelmassen sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann mehrere Pendelmassen aufweisen, die jeweils ein erstes Pendelmasseteil und ein zweites Pendelmasseteil aufweisen. Ein erstes Pendelmasseteil und ein zweites Pendelmasseteil können miteinander fest verbunden, insbesondere vernietet, sein. Das erste Pendelmasseteil und das zweite Pendelmasseteil können zueinander parallel und voneinander axial beabstandet angeordnet sein. Das erste Pendelmasseteil und das zweite Pendelmasseteil können beidseits des Pendelmasseträgers angeordnet sein.
• Der Drehschwingungsdämpfer kann ein Zweimassenschwungrad für Fahrzeuge mit Schaltgetriebe sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann ein Zweimassenschwungrad für Fahrzeuge mit einer Doppelkupplung sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann eine Kurbelwelle aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Doppelkupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Hybridantriebsstrang sein. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann wenigstens eine Getriebeeingangswelle aufweisen. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe sein. Der Antriebsstrang kann ein Doppelkupplungsgetriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Direktschaltgetriebe aufweisen.
• Der Antriebsstrang kann ein Achsgetriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung zwischen der Brennkraftmaschine und der Reibungskupplungseinrichtung dienen. Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung zwischen der Brennkraftmaschine und der Doppelkupplungseinrichtung dienen. Der Drehschwingungsdämpfer kann dazu dienen, Drehschwingungen zu reduzieren, die durch periodische Vorgänge, insbesondere in der Brennkraftmaschine, angeregt werden.
• Das Eingangsteil kann zur Antriebsverbindung mit der Brennkraftmaschine dienen. Das Ausgangsteil kann zur Antriebsverbindung mit einer Reibungskupplung dienen. Das Ausgangsteil kann zur Antriebsverbindung mit einer Doppelkupplung dienen. Die Begriffe „Eingangsteil“, „eingangsseitig“, „Ausgangsteil“ und „ausgangsseitig“ sind auf eine von der Brennkraftmaschine ausgehende Leistungsflussrichtung bezogen.
• Die Feder-Dämpfer-Einrichtung weist die wenigstens eine Bogenfeder als Energiespeicher auf. Vorzugsweise weist die Feder-Dämpfer-Einrichtung zwei Bogenfedern als Energiespeicher auf. Die wenigstens eine Bogenfeder kann sich einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an dem Ausgangsteil abstützen. Die wenigstens eine Bogenfeder kann eine Druckfeder sein. Die Feder-Dämpfer-Einrichtung kann eine Bogenfederanordnung aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann wenigstens eine innere Bogenfeder und wenigstens eine äußere Bogenfeder aufweisen.
• Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Drehschwingungsdämpfer mit einer Anhebung der Grundreibung, insbesondere ausschließlich, im Bereich des Nulldurchgangs (Dämpfernulllage), in dem der Drehschwingungsdämpfer im Motorleerlauf betrieben wird. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine Parallelschaltung eines, insbesondere zweiten, winkelgesteuerten Reibungselements, das nur im Nulldurchgangsbereich des Drehschwingungsdämpfers eine Vorspannkraft und damit Reibung aufbaut. Der Reibungsaufbau erfolgt über einen, insbesondere mit der Sekundärseite verbundenen, Rampenring (Reibring) und einen, insbesondere mit der Primärseite verbundenen, Federring mit Rampen. Der Federring kann mit einem Deckel (Eingangsdeckelteil) des Drehschwingungsdämpfers mittels Vernietungen verbunden sein.
• Der Federring besteht aus einem ringförmig umlaufenden Außenbereich sowie einem über elastische Finger mit dem Außenbereich verbundenen Innenbereich. Der Innenbereich verfügt über mehrere profilierte Segmente, in den jeweils eine Erhebung (Plateau) über seitliche Rampen angebunden ist.
• Der Rampenring (Reibring) besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff. Der Rampenring (Reibring) hat vorzugsweise ebenfalls mehrere profilierte Segmente, die bewirken, dass in einer Dämpfernulllage (erste relative Verdehwinkelstellung) eine axiale Vorspannung des Federrings entsteht. Dadurch wird eine Verdrehreibung erzeugt, die vorzugsweise nur im Bereich der Dämpfernulllage wirkt. Außerhalb dieses Verdrehbereichs (in einer zweiten relativen Verdehwinkelstellung) stehen sich die Hochflächenpaare vorzugsweise nicht gegenüber und der Federring hat vorzugsweise keine axiale Vorspannung. Der Rampenring (Reibring) kann verdrehfest mit der Sekundärseite verbunden sein. Das kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass der Rampenring (Reibring) Eingriffe im Bereich von Hauptvernietungsköpfen hat und möglichst spielfrei über diese mitgenommen und zentriert wird.
• Mit einem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer sind im Leerlaufbetrieb eines Verbrennungsmotors auftretende niederfrequente Schwingungen durch eine Anhebung der Grundreibung des Drehschwingungsdämpfers deutlich reduzierbar. Insbesondere kann darauf verzichtet werden, zur Vermeidung der niederfrequenten Schwingungen einen (Bogenfeder-) Freiwinkel zu erhöhen. Die ist vorteilhaft, weil eine Vergrößerung des Freiwinkels zu einer nachteiligen Reduzierung der Dämpferkapazität führen kann, da die Bogenfedern entsprechend gekürzt werden müssen und somit die Federrate der Bogenfedern steigt. Niederfrequente Schwingungen entstehen durch ein Aufschlagen eines ausgangsseitigen Abstützabschnitts des Ausgangsflanschteils (Bogenfederflanschflügels) mitsamt der angeschlossenen sekundären Massenträgheit auf ein Bogenfederende nach Durchlaufen des Freiwinkels und die daraus resultierende Reaktion einer Leerlaufregelung des Verbrennungsmotors. Eine Vergrößerung des Freiwinkels reduziert die Anzahl dieser Ereignisse und stört dadurch die niederfrequente Schwingung. Gleiches wird durch eine zuvor beschriebene Überlagerung einer zusätzlichen Verdrehreibung mittels der zuvor beschriebenen Reibeinrichtung erreicht, jedoch ohne dazu den Freiwinkel vergrößern zu müssen. Zudem kann auf eine Anhebung der Grundreibung über den gesamten Arbeitsbereich des Drehschwingungsdämpfers, der im Zug- und Schubbetrieb des Drehschwingungsdämpfers zu einer Beeinträchtigung der Schwingungsisolation führen könnte, verzichtet werden.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
• Es zeigen schematisch und beispielhaft:
• 1 ausschnittsweise einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer,
• 2 eine Draufsicht auf einen Federring des Drehschwingungsdämpfers aus 1,
• 2A einen Schnitt entlang der Linie II - II in 2 durch den Federring und einen Reibring des Drehschwingungsdämpfers in einer ersten relativen Verdrehwinkelstellung zwischen dem Federring und dem Reibring,
• 2B einen Schnitt entlang der Linie II - II in 2 durch den Federring und den Reibring des Drehschwingungsdämpfers in einer zweiten relativen Verdrehwinkelstellung zwischen dem Federring und dem Reibring, und
• 3 schematisch und ausschnittsweise eine Kennlinie eines Drehschwingungsdämpfers mit einer Anhebung der Grundreibung im Bereich einer Dämpfernulllage.
• 1 zeigt ausschnittsweise einen als ein Zweimassenschwungrad ausgeführten Drehschwingungsdämpfer 100. Der Drehschwingungsdämpfer 100 dient zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise als ein Hybriddämpfer oder ein Doppelkupplungsdämpfer, um Drehschwingungen zu reduzieren.
• Der Drehschwingungsdämpfer 100 weist ein Eingangsteil 102 und ein Ausgangsteil 104 auf. Das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 sind um eine gemeinsame Drehachse 106 zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Die verwendeten Richtungsangaben, wie beispielsweise „axial“, „radial“ und „Umfangsrichtung“, sind, soweit nicht abweichend beschrieben, auf die Drehachse 106 des Drehschwingungsdämpfers 100 bezogen. Zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 ist eine Feder-Dämpfer-Einrichtung wirksam. Die Feder-Dämpfer-Einrichtung weist eine Bogenfederanordnung mit Bogenfedern, wie 108, und wenigstens eine Gleitschale 110 auf.
• Das Eingangsteil 102 weist ein Eingangsschwungradteil 112, ein Eingangsdeckelteil 114 und ein Stützblech 116 auf. Das Eingangsschwungradteil 112 weist einen weitgehend ringscheibenförmigen Bodenabschnitt mit einer zentralen Öffnung und einen weitgehend zylinderförmigen Randabschnitt auf, der von einem radial äußeren Endbereich des Bodenabschnitts in Richtung des Eingangsdeckelteils 114 verläuft. Das Eingangsdeckelteil 114 ist weitgehend ringscheibenförmig mit einer zentralen Öffnung. Das Stützblech 116 weist einen weitgehend ringscheibenförmigen Bodenabschnitt mit einer zentralen Öffnung und einen weitgehend zylinderförmigen Randabschnitt auf. Der Randabschnitt des Stützblechs 116 verläuft von einem radial äußeren Endbereich des Bodenabschnitts des Stützblechs 116 in Richtung des Ausgangsteils 104.
• Das Ausgangsteil 104 weist ein Ausgangsflanschteil 118 und ein Abtriebsteil 120, vorliegend ein als eine Abtriebsnabe ausgeführtes Abtriebsteil 120, auf. Das Ausgangsflanschteil 118 ist weitgehend ringscheibenförmig mit einer zentralen Öffnung. Das Abtriebsteil 120 weist einen ringscheibenförmigen Flanschabschnitt und einen radial innen an den ringscheibenförmigen Flanschabschnitt anschließenden zylinderförmigen Abschnitt auf. Der zylinderförmige Abschnitt des Abtriebsteils 120 verläuft von einem radial inneren Endbereich des Flanschabschnitts des Abtriebsteils 120 in Richtung des Eingangsschwungradteils 112. Der zylinderförmige Abschnitt des Abtriebsteils 120 weist eine Innenverzahnung 122 zur drehfesten Verbindung mit einer in den Figuren nicht dargestellten verzahnten Welle des Antriebsstrangs, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, auf. Das Abtriebsteil 120 ist vorliegend einteilig ausgeführt.
• Das Stützblech 116 ist an einem radial inneren Bereich des Eingangsschwungradteils 112 angeordnet. Der Bodenabschnitt des Stützblechs 116 liegt an einer dem Ausgangsteil 104 zugewandten Seite des Eingangsschwungradteils 112 an. Der Randabschnitt des Stützblechs 116 ragt mit radialem Spiel in die zentrale Öffnung des Ausgangsflanschteils 118. Das Stützblech 116 kann so einer Lagerung des Ausgangsteils 104 an dem Eingangsteil 102 vor einer Endmontage des Drehschwingungsdämpfers 100 dienen.
• Ein radial äußerer Bereich des Eingangsdeckelteils 114 liegt an dem Randabschnitt des Eingangsschwungradteils 112 an. Das Eingangsschwungradteil 112 und das Eingangsdeckelteil 114 sind miteinander fest verbunden, insbesondere verschweißt. Radial außen ist an dem Eingangsschwungradteil 112 ein Anlasserzahnkranz 124 angeordnet, mit welchem in Einbaulage des Drehschwingungsdämpfers 100 ein in den Figuren nicht dargestellter elektrischer Anlasser des Kraftfahrzeugs in Eingriff bringbar ist.
• Das Eingangsschwungradteil 112 ist mit in der 1 nur teilweise dargestellten Schrauben eingangsseitig mit einem Bauteil des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verschraubbar. Zwischen in 1 gestrichelt dargestellten Schraubenköpfen 126 der Schrauben und dem Eingangsschwungradteil 112 ist der Bodenabschnitt des Stützblechs 116 angeordnet, der, wie auch das Eingangsschwungradteil 112, ein entsprechendes Lochbild für die Schrauben aufweist.
• Das Eingangsschwungradteil 112 und das Eingangsdeckelteil 114 begrenzen einen Aufnahmeraum 128. Die Bogenfedern 108 und die Gleitschalen 110 der Feder-Dämpfer-Einrichtung sind in dem Aufnahmeraum 128 angeordnet. Radial außen ist in dem Aufnahmeraum 128 eine Fettfüllung einbringbar, so dass ein radial äußerer Teil des Aufnahmeraums 128 zudem als ein Fettraum dient. Die Gleitschalen 110 gewährleisten eine gute Führung der Bogenfedern 108. Die Fettfüllung in dem Fettraum verringert die Reibung zwischen den Bogenfedern 108 und den Gleitschalen 110.
• Das Ausgangsflanschteil 118 ist in dem Aufnahmeraum 128 axial zwischen dem Bodenabschnitt des Eingangsschwungradteils 112 und dem Eingangsdeckelteil 114 angeordnet. Ein radial äußerer Ringscheibenabschnitt des Flanschabschnitts des Abtriebsteils 120 liegt auf einer dem Eingangsdeckelteil 114 abgewandten Seite des Ausgangsflanschteils 118 an dem Ausgangsflanschteil 118 an. Das Ausgangsflanschteil 118 ist mittels mehrerer über den Umfang verteilt angeordneter Niete 130 mit dem Abtriebsteil 120 verbunden.
• Das Eingangsschwungradteil 112 und das Eingangsdeckelteil 114 weisen jeweils in den Aufnahmeraum 128 ragende, in 1 nicht dargestellte, Durchstellungen auf. Die Durchstellungen des Eingangsschwungradteils 112 und des Eingangsdeckelteils 114 bilden eingangsseitige Abstützabschnitte für die Bogenfedern 108. Das Ausgangsflanschteil 118 weist radial außen, in 1 ebenfalls nicht dargestellte, Fortsätze auf, die ausgangsseitige Abstützabschnitte für die Bogenfedern 108 bilden.
• Der Drehschwingungsdämpfer 100 weist eine Fliehkraftpendeleinrichtung 132 auf. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 132 tilgt Drehungleichförmigkeiten und erhöht dadurch eine Wirksamkeit des Drehschwingungsdämpfers 100. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 132 ist dem Ausgangsteil 104 zugeordnet und tilgt insbesondere Drehungleichförmigkeiten des Ausgangsteils 104.
• Die Fliehkraftpendeleinrichtung 132 ist in dem Aufnahmeraum 128 angeordnet. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 132 ist an dem Ausgangsflanschteil 118 des Ausgangsteils 104 angeordnet. Das Ausgangsflanschteil 118 ist dazu abschnittsweise als ein Pendelmasseträger ausgebildet, an dem Pendelmassen, wie 134, entlang einer oder mehrerer Pendelbahnen verlagerbar angeordnet sind. Die Pendelbahnen sind in einem radial mittleren Bereich des Ausgangsflanschteils 118 ausgebildet.
• Die Pendelmassen 134 weisen vorliegend jeweils zwei Pendelmasseteile 136 auf. Jeweils zwei Pendelmasseteile 136 sind beidseits des Ausgangsflanschteils 118 angeordnet und miteinander mithilfe von Verbindungsmitteln fest verbunden. Der als Pendelmasseträger ausgebildete Bereich des Ausgangsflanschteils 118 weist konturierte Ausnehmungen auf, durch die die Verbindungsmittel hindurchgeführt sind und in denen die Verbindungsmittel begrenzt beweglich geführt sind.
• Eine Dichtanordnung dichtet einen ringförmigen Spalt zwischen dem Eingangsdeckelteil 114 und dem Abtriebsteil 120 ab. Die Dichtanordnung dichtet den Aufnahmeraum 128 ab. Die Dichtanordnung weist einen Membranring 138 und eine Tellerfedermembran 140 auf. Der Membranring 138 liegt innerhalb des Aufnahmeraums 128 an dem Bodenabschnitt des Eingangsdeckelteils 114 an. Ein radial äußerer Bereich der Tellerfedermembran 140 liegt unter Vorspannung an dem Membranring 138 an. Die Tellerfedermembran 140 ist axial zwischen dem Ausgangsflanschteil 118 und dem Abtriebsteil 120 eingespannt. Die Dichtanordnung erzeugt bei einer Relativverdrehung zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 eine konstante Reibkraft und ist somit auch ein Bestandteil der Feder-Dämpfer-Einrichtung.
• Zwischen dem Eingangsschwungradteil 112 und dem Ausgangsflanschteil 118 ist ein Nabenring 142 angeordnet. Der Nabenring 142 ist vorliegend radial innerhalb eines Lochkreises der Niete 130 angeordnet. Der Nabenring 142 dichtet den Aufnahmeraum 128 ab und kann als ein Axialanschlag zwischen dem Eingangsschwungradteil 112 und dem Ausgangsflanschteil 118 dienen. Zudem kann der Nabenring 142 auch ein Bestandteil der Feder-Dämpfer-Einrichtung sein.
• Die zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 wirksame Feder-Dämpfer-Einrichtung weist eine Reibeinrichtung 144 zur Anhebung einer Grundreibung ausschließlich in einem begrenzten Bereich um eine Dämpfernulllage auf. Die Grundreibung, die insbesondere zwischen dem Membranring 138 und der Tellerfedermembran 140 sowie zwischen dem Nabenring 142 einerseits und dem Ausgangsflanschteil 118 und/oder dem Eingangsschwungradteil 112 andererseits erzeugt ist, ist mittels der Reibeinrichtung 144 ausschließlich in einem begrenzten Bereich um eine Dämpfernulllage erhöht. Die Dämpfernulllage entspricht einem Zustand des Drehschwingungsdämpfers 100, in dem das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 nicht zueinander verdreht sind. Die Reibeinrichtung 144 wirkt in Parallelschaltung zu den übrigen Reibpaarungen der Feder-Dämpfer-Einrichtung.
• Die Reibeinrichtung 144 weist einen Federring 146 und einen Reibring 148 auf. Der Federring 146 ist drehfest mit dem Eingangsteil 102 verbunden. Der Reibring 148 ist drehfest mit dem Ausgangsteil 104 verbunden. Der Reibeinrichtung 144 dient im Bereich der Dämpfernulllage einer Erzeugung eines zusätzlichen Reibmoments zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 und somit insbesondere zur Vergrößerung einer Grundhysterese. Das zusätzliche Reibmoment entsteht, wenn das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 im Bereich um die Dämpfernulllage relativ zueinander verdreht werden. Dabei kommt es zu einer Reibung zwischen einerseits dem Federring 146 und andererseits dem Reibring 148.
• 2 zeigt eine Draufsicht auf den Federring 146. Der Federring 146 ist vorliegend ein einteiliges Bauteil, vorzugsweise aus einem Metallblech, insbesondere aus einem Federstahl. Der Federring 146 hat annähernd eine Scheibenform. Der Federring 146 weist einen ringscheibenförmigen Innenbereich 150 und einen ringscheibenförmigen Außenbereich 152 auf. Der Innenbereich 150 ist radial innerhalb des Außenbereichs 152 angeordnet. Der Innenbereich 150 und der Außenbereich 152 sind mittels mehrerer Verbindungsmittel, vorliegend mittels vier Federarmen 154, miteinander verbunden. Die Federarme 154 sind S-förmig gestaltet.
• Der Außenbereich 152 des Federrings 146 ist mit dem Eingangsdeckelteil 114 des Eingangsteils 102 fest vernietet. Dazu sind an dem Eingangsdeckelteil 114 mehrere umlaufend verteilte Niete 156 angeformt, die durch ein entsprechendes Lochbild 158 in dem Außenbereich 152 hindurchlaufen und die den Außenbereich 152 fixieren.
• Der Innenbereich 150 des Federrings 146 weist mehrere, vorliegend vier, Erhebungen 160 auf, die axial über eine Grundebene des Innenbereichs 150 vorstehen. Die Erhebungen 160 sind axial in Richtung des Reibrings 148 ausgeformt. In Umfangsrichtung betrachtet weist jede Erhebung 160 ein ebenes Plateau 162 und beidseits des Plateaus 162 jeweils eine Rampe 164 auf. Die Rampen 164 verbinden jeweils das Plateau 162 mit der Grundebene des Innenbereichs 150.
• Der Reibring 148 ist vorliegend ein einteiliges Bauteil, vorzugsweise aus einem Kunststoff. Der Reibring 148 hat annähernd eine Scheibenform. Der Reibring 148 ist mit dem Abtriebsteil 120 des Ausgansteils 104 fest verbunden, beispielsweise mittels der das Abtriebsteil 120 mit dem Ausgangsflanschteil 118 verbindenden Niete 130.
• Der Reibring 148 weist mehrere, vorliegend vier, profilierte Segmente 166 auf, die axial über eine Grundebene des Reibrings 148 vorstehen. Die Segmente 166 sind axial in Richtung des Federrings 146 ausgeformt. In Umfangsrichtung betrachtet weist jedes Segment 166 ein ebenes Plateau 168 und beidseits des Plateaus 168 jeweils eine Rampe 170 auf. Die Rampen 170 verbinden jeweils das Plateau 168 mit der Grundebene des Reibrings 148.
• Jeweils eine Erhebung 160 des Federrings 146 wirkt in nachfolgend anhand der 2A und 2B näher beschriebener Weise mit einem korrespondierenden Segment 166 des Reibrings 148 zusammen. 2A zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Linie II - II in 2 durch den Federring 146 und den Reibring 148 in einer ersten relativen Verdrehwinkelstellung 172 zwischen dem Federring 146 und dem Reibring 148. 2B zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Linie II - II in 2 durch den Federring 146 und den Reibring 148 in einer zweiten relativen Verdrehwinkelstellung 174 zwischen dem Federring 146 und dem Reibring 148. Die erste relative Verdrehwinkelstellung 172 entspricht der Dämpfernulllage des Drehschwingungsdämpfers 100.
• Ausgehend von der Dämpfernulllage (der ersten relativen Verdrehwinkelstellung 172) bewirkt eine Relativverdrehung zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 in beiden Relativdrehrichtungen jeweils in einem ersten Verdrehwinkelbereich 176 eine Reibung zwischen den Erhebungen 160 des Federrings 146 und den korrespondierenden Segmenten 166 des Reibrings 148. Beidseits des ersten Verdrehwinkelbereichs 176 schließt sich jeweils ein zweiter Verdrehwinkelbereich 178 an, in dem die Erhebungen 160 des Federrings 146 und die Segmente 166 des Reibrings 148 voneinander beabstandet sind oder ohne nennenswerte Vorspannung aneinander anliegen und dadurch in dem zweiten Verdrehwinkelbereich 178 bei einer Relativverdrehung keine Reibung oder nur eine vernachlässigbar kleine Reibung zwischen dem Federring 146 und dem Reibring 148 auftritt. Die in 2B schematisch dargestellte zweite relative Verdrehwinkelstellung 174 zwischen dem Federring 146 und dem Reibring 148 entspricht dem Übergang von dem ersten Verdrehwinkelbereich 176 in den zweiten Verdrehwinkelbereich 178.
• 3 zeigt schematisch den Verlauf eines Moments M zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 über einen Verdrehwinkel φ zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 beispielhaft für eine von zwei Relativdrehrichtungen. In der zweiten Relativdrehrichtung ist der Verlauf analog, vorzugsweise symmetrisch. Eine Grundhysterese, die sich durch die Reibeinrichtung 144 vergrößern lässt, ist zur Veranschaulichung des Wirkprinzips der Reibeinrichtung 144 nicht dargestellt.
• Der Verdrehwinkel φ entspricht der relativen Verdrehung zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers 100. In der Dämpfernulllage ist der Wert des Verdrehwinkels φ gleich Null, das heißt das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 sind nicht gegeneinander verdreht. Das Vorzeichen des Verdrehwinkels φ ist während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers 100 insbesondere davon abhängig, ob der Drehschwingungsdämpfer 100 in einem Zugbetrieb oder in einem Schubbetrieb betrieben wird. Durch einen Nulldurchgang des Verdrehwinkels φ in der Dämpfernulllage ändert sich das Vorzeichen des Verdrehwinkels φ. Im Nulldurchgang ist der Wert des Verdrehwinkels φ gleich Null. Ein Nulldurchgang kann beispielsweise in einem Leerlaufbetrieb des Antriebsstrangs oder bei einem Wechsel zwischen einem Zugbetrieb und einem Schubbetrieb erfolgen. Der Verdrehwinkel φ ist in beide Relativdrehrichtungen durch einen maximalen Verdrehwinkel φ_max begrenzt.
• Ausgehend von der Dämpfernulllage können das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 in beide Relativdrehrichtungen um einen Freiwinkel α gegeneinander verdreht werden, ohne dass die Bogenfedern 108 gespannt werden. Als Freiwinkel α bezeichnet man demnach den Winkel, um den sich das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 gegeneinander verdrehen lassen, bis die Federkraft der Bogenfedern 108 einsetzt. Im Bereich des Freiwinkels α wirkt nur die durch die Feder-Dämpfer-Einrichtung erzeugte Reibung.
• Das Moment M wird im Wesentlichen durch die Feder-Dämpfer-Einrichtung erzeugt. Ein erster Momentenanteil 180 des Moments M ist durch die Bogenfedern 108 erzeugt, wobei der Wert des ersten Momentenanteils 180 im Bereich des Freiwinkel α gleich Null ist. Der erste Momentenanteil 180 ist in 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Ein zweiter Momentenanteil 182 des Moments M ist über den Verdrehwinkel φ konstant und durch eine konstante Reibkraft, insbesondere aufgrund einer Grundreibung zwischen dem Membranring 138 und der Tellerfedermembran 140 sowie zwischen dem Nabenring 142 einerseits und dem Ausgangsflanschteil 118 und/oder dem Eingangsschwungradteil 112 andererseits, erzeugt. Der um den zweiten Momentenanteil 182 vergößerte erste Momentenanteil 180 ist in 3 ebenfalls durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
• Die zusätzliche Reibeinrichtung 144 erzeugt im ersten Verdrehwinkelbereich 176 einen zusätzlichen, dritten Momentenanteil 184 des Moments M, der über einen ersten Teilbereich 184 des ersten Verdrehwinkelbereichs 176 konstant ist. Der erste Teilbereich 186 entspricht dem Winkelbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs 176, in dem die Erhebungen 160 des Federrings 146 mit den Segmenten 166 des Reibrings 148 zusammenwirken. In einem zweiter Teilbereich 188 des ersten Verdrehwinkelbereichs 176, der sich an den ersten Teilbereich 186 anschließt, nimmt der durch die zusätzliche Reibeinrichtung 144 erzeugte dritte Momentenanteil 182 kontinuierlich auf den Wert Null ab, weil unter einer Verkleinerung der Vorspannung zwischen dem Federring 146 und dem Reibring 148 die Rampen 164, 170 aneinander abgleiten. Der zweite Teilbereich 188 entspricht dem Winkelbereich des ersten Verdrehwinkelbereichs 176, in dem die Rampen 164 des Federrings 146 an den Rampen 170 des Reibrings 148 anliegen. Ein sich insgesamt ergebender Momentenverlauf 190 des Moments M ist in 3 durch eine Volllinie dargestellt.
• Bezugszeichenliste

100

Drehschwingungsdämpfer

102

Eingangsteil

104

Ausgangsteil

106

Drehachse

108

Bogenfeder

110

Gleitschale

112

Eingangsschwungradteil

114

Eingangsdeckelteil

116

Stützblech

118

Ausgangsflanschteil

120

Abtriebsteil

122

Innenverzahnung

124

Anlasserzahnkranz

126

Schraubenkopf

128

Aufnahmeraum

130

Niet

132

Fliehkraftpendeleinrichtung

134

Pendelmasse

136

Pendelmasseteil

138

Membranring

140

Tellerfedermembran

142

Nabenring

144

Reibeinrichtung

146

Federring

148

Reibring

150

Innenbereich

152

Außenbereich

154

Federarm

156

Niet

158

Lochbild

160

Erhebung

162

Plateau

164

Rampe

166

Segmente

168

Plateau

170

Rampe

172

erste relative Verdrehwinkelstellung

174

zweite relative Verdrehwinkelstellung

176

erster Verdrehwinkelbereich

178

zweiter Verdrehwinkelbereich

180

erster Momentenanteil

182

zweiter Momentenanteil

184

dritter Momentenanteil

186

erster Teilbereich (des ersten Verdrehwinkelbereichs 176)

188

zweiter Teilbereich (des ersten Verdrehwinkelbereichs 176)

190

Momentenverlauf

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102016222575 A1 [0002]

Claims (10)

1. Drehschwingungsdämpfer (100), insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil (102) und ein Ausgangsteil (104) mit einer gemeinsamen Drehachse (106), um die das Eingangsteil (102) und das Ausgangsteil (104) gemeinsam drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, und eine zwischen dem Eingangsteil (102) und dem Ausgangsteil (104) wirksame Feder-Dämpfer-Einrichtung mit wenigstens einer Bogenfeder (108), dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-Dämpfer-Einrichtung eine Reibeinrichtung (144) aufweist, die in einem ersten Verdrehwinkelbereich (176) ein höheres Reibmoment erzeugt als in einem zweiten Verdrehwinkelbereich (178).
2. Drehschwingungsdämpfer (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfernulllage innerhalb des ersten Verdrehwinkelbereichs (176) liegt.
3. Drehschwingungsdämpfer (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (144) symmetrisch zu der Dämpfernulllage wirkt.
4. Drehschwingungsdämpfer (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdrehwinkelbereich (176) einen ersten Teilbereich (186), in dem das von der Reibeinrichtung (144) erzeugte Reibmoment konstant ist, und einen zweiten Teilbereich (188), in dem das von der Reibeinrichtung (144) erzeugte Reibmoment abnimmt, insbesondere auf den Wert Null abnimmt, aufweist.
5. Drehschwingungsdämpfer (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verdrehwinkelbereich (178) zwischen dem ersten Verdrehwinkelbereich (176) und einem maximalen Verdrehwinkel (cpmax) angeordnet ist.
6. Drehschwingungsdämpfer (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (144) einen Federring (146) und einen Reibring (148) aufweist, wobei der Federring (146) an dem einem von dem Eingangsteil (102) und dem Ausgangsteil (104) befestigt ist, und der Reibring (148) an dem anderen von dem Eingangsteil (102) und dem Ausgangsteil (104) befestigt ist.
7. Drehschwingungsdämpfer (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (146) an dem Eingangsteil (102), insbesondere an einem Eingangsdeckelteil (114) des Eingangsteils (102), befestigt ist, und dass der Reibring (148) an dem Ausgangsteil (104), insbesondere an einem Abtriebsteil (120) des Ausgangsteils (104), befestigt ist.
8. Drehschwingungsdämpfer (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (146) wenigstens eine Erhebung (160) aufweist, die in dem ersten Verdrehwinkelbereich (176), insbesondere in einem ersten Teilbereich (186) des ersten Verdrehwinkelbereichs (176), an wenigstens einem Segment (166) des Reibrings (148) unter Vorspannung anliegt.
9. Drehschwingungsdämpfer (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung durch wenigstens ein Federmittel, insbesondere wenigstens einen Federarm (154) des Federrings (146), bewirkt ist.
10. Drehschwingungsdämpfer (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Erhebung (160) ein Plateau (162) und wenigstens eine Rampe (164) aufweist, das wenigstens eine Segment (166) ein Plateau (168) und wenigstens eine Rampe (170) aufweist, und dass in dem ersten Teilbereich (186) des ersten Verdrehwinkelbereichs (176) die beiden Plateaus (162, 168) aneinander anliegen und in dem zweiten Teilbereich (188) des ersten Verdrehwinkelbereichs (176) die beiden Rampen (164, 170) aneinander anliegen.

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