-
Die Anmeldung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, ausgeführt als ein Zweimassenschwungrad, umfassend ein Primärteil und ein Sekundärteil, die um eine gemeinsame Drehachse drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wobei zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil eine Federdämpfereinrichtung wirksam ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
-
Zweimassenschwungräder werden zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Auslöser von Drehschwingungen ist der periodische Verbrennungsprozess der Hubkolbenbrennkraftmaschine, der in Kombination mit der Zündfolge zu einer Drehungleichförmigkeit führt, welche von der Kurbelwelle in den Antriebsstrang eingeleitet wird. In Kraftfahrzeugen wird folglich durch die Funktionsweise der Brennkraftmaschine von deren Kurbelwelle ein nicht kontinuierliches Drehmoment auf den Antriebsstrang übertragen. Dadurch treten Drehschwingungen oder Torsionsschwingungen auf, zu deren Dämpfung auch Zweimassenschwungräder (ZMS) genannte Drehschwingungsdämpfer eingesetzt werden.
-
Zur Dämpfung der Drehschwingungen sind aus dem Stand der Technik als Zweimassenschwungräder aufgebaute Drehschwingungsdämpfer bekannt. Beispielsweise sind aus der
DE 10 2012 202 255 A1 und der
DE 10 2016 214 712 A1 derartige, zur Tilgung oder Dämpfung einsetzbare Drehschwingungsdämpfer bekannt, die in einem Antriebsstrang zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und beispielsweise einer dem Schaltgetriebe vorgelagerten Schalttrennkupplung einsetzbar sind. Diese Drehschwingungsdämpfer umfassen ein Primärteil und ein Sekundärteil, die drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wobei zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil eine Federdämpfereinrichtung wirksam ist.
-
Drehschwingungsdämpfer schließen häufig eine Tellerfedermembran ein, die einen auch Federkanal gennannten Innenraum vor einem Fettaustritt aus der Federdämpfereinrichtung sowie vor dem Eintritt von Verunreinigungen in den Innenraum schützt. Ein derartiger Aufbau ist in der
DE 10 2017 117 976 A1 gezeigt.
-
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, einen baulich und/oder funktional verbesserten Drehschwingungsdämpfer bereitzustellen, der mittels einer einfachen, fertigungstechnisch günstigen und damit kostengünstigen Maßnahme den Zusammenbau vereinfacht.
-
Die zuvor genannte Aufgabenstellung wird durch einen die Merkmale des Anspruchs 1 einschließenden Drehschwingungsdämpfer gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
-
Demnach umschließt eine an dem Primärteil befestigte, eine Axialwegsperre für das Sekundärteil bildende Deckscheibe begrenzt spielbehaftet den Trägerflansch, wobei der Trägerflansch gegenüber der Deckscheibe durch einen Bajonettverschluss gesichert ist.
-
Der Bajonettverschluss bildet eine wirksame Sicherungsstruktur, über die beim Zusammenbau des Drehschwingungsdämpfers im Vormontagezustand wesentliche Bauteile des Drehschwingungsdämpfers gesichert werden. Die Bajonett-Verbindung hat den Vorteil, dass diese eine einfache Montage, ein einfaches Zusammenführen von dem Sekundärteil mit dem Primärteil ermöglicht. Dabei wird der Trägerflansch durch eine Schub-Drehverbindung an der dem Primärteil zugeordneten Deckscheibe formschlüssig fixiert. Weiterhin vereinfacht der Bajonettverschluss entscheidend die Montage der Tellerfedermembran und vermeidet folglich die bisherige komplexe Montagereihenfolge des Membranschutzes.
-
Außerdem gewährleistet die Lösung einen größeren Freiraum bei der Gestaltung des auch Primärschwungscheibe genannten Primärteils, insbesondere bezüglich der Verschraubung an der Kurbelwelle sowie der Hauptvernietung, über die wesentliche Bauteile des Drehschwingungsdämpfers zusammengefügt sind. Folglich kann damit ein einfach gestaltetes Primärteil verwendet werden, wobei durch den Entfall von Bohrungen in der Primärschwungscheibe ein Primärteil mit reduzierter Bauteilstärke bei gleicher Festigkeit und einem vorteilhaft geringeren Gewicht realisierbar ist.
-
Durch den Bajonettverschluss wird eine fertigungstechnisch günstige und damit kostensparende, funktional verbesserte Fixierung der einzelnen Bauteile des Drehschwingungsdämpfers bereitgestellt. Vorteilhaft lassen sich durch das offenbarte Konzept das Primärteil und das Sekundärteil auf einfache Weise miteinander verbinden und zerstörungsfrei demontieren.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur Bildung des Bajonettverschlusses der Trägerflansch umfangsverteilt bevorzugt mehrere radial nach innen ausgerichtete, auch Nasen genannte Finger einschließt, die jeweils formschlüssig in korrespondierende Aussparungen der Deckscheibe eingreifen. Alternativ dazu bietet es sich an, dass der Bajonettverschluss durch radial nach außen ausgerichtete Finger einer Deckscheibe gebildet wird, die formschlüssig in zugehörige, deckungsgleich gestaltete Aussparungen des Trägerflansches verrasten. Der Trägerflansch kann mittels der als Bajonettverschluss bezeichneten Schub-Drehverbindung über die Deckscheibe einfach, betriebssicher und dauerfest an dem Primärteil gesichert werden. Unabhängig von der Bajonettverschluss-Gestaltung sind die zusammenwirkenden Finger und Aussparungen so angeordnet, dass die Sicherungsstruktur von dem Bajonettverschluss auch bei einem maximalen Verdrehwinkel zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil gewährleistet ist.
-
Der Bajonettverschluss ermöglicht einen sekundärseitigen Unterzusammenbau, wobei die Abtriebsnabe, die Tellerfedermembran sowie der Trägerflansch mittels Nietverbindungen zusammengefügt sind. In diesem Vormontagezustand wird diese Baueinheit axial dem Primärteil zugeführt, wobei die zusammenwirkenden, den Bajonettverschluss bildenden Elemente von dem Trägerflansch und der Deckscheibe passgenau ausgerichtet sind. Anschließend erfolgt die Montage der Bogenfedern und Gleitschalen von der Federdämpfereinrichtung, bevor abschließend das Deckelelement an dem Primärteil verschweißt wird. Der Bajonettverschluss ermöglicht gegenüber bisherigen Lösungen eine vereinfachte und kostengünstigere Montagereihenfolge.
-
Ferner ist vorgesehen, dass bei der Montage nach dem Einfügen der Finger in die zugehörigen korrespondierenden Aussparungen des Bajonettverschlusses eine Verdrehung von ≥ 90° zwischen dem Trägerflansch und der Deckscheibe vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass im Betriebszustand die zusammenwirkenden Bauteile des Drehschwingungsdämpfers, der Trägerflansch und die Deckscheibe, selbst bei maximalem Verdrehwinkel, bei dem Bogenfedern der Federdämpfereinrichtung eine Blocklage einnehmen, gegen ein axiales Verschieben gesichert sind.
-
Für die Tellerfedermembran ist vorteilhaft vorgesehen, dass diese radial außenseitig über einen Reibring mittelbar innenseitig an dem Deckelelement des Primärteils kraftschlüssig abgestützt ist. Mittels des Reibrings stellt sich eine verschleißoptimierte und gleichzeitig abdichtende Abstützung der Tellerfedermembran an dem Deckelelement des Primärteils ein.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform schließt eine getopft gestaltete Deckscheibe mit einem Z-förmigen Querschnitt ein. Über einen radial innenseitigen Bord ist die Deckscheibe an dem Primärteil abgestützt und so positioniert, dass deren Bohrungen übereinstimmen, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben bestimmt sind, mit denen der Drehschwingungsdämpfer an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verschraubt wird. Der weitere radial nach außen zeigende Bord der Deckscheibe schließt umfangsseitig austretende Finger bzw. Vorsprünge oder Aussparungen ein, die gemeinsam mit einer entsprechenden Gegenkontur des Trägerflansches zusammenwirkend den Bajonettverschluss bilden.
-
Die durch den Bajonettverschluss gesicherten Bauteile, der Trägerflansch und die Deckscheibe sind bevorzugt spanlos aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, wobei die Deckscheibe beispielsweise als ein Blechformbauteil und der Trägerflansch als Stanzteil ausgeführt ist. Vorteilhaft bietet es sich an, die einem Bauteil zugeordneten radial ausgerichteten Finger sowie die korrespondierenden Aussparungen des zugehörigen weiteren Bauteils bereits im Herstellungsprozess des jeweiligen Bauteils zu gestalten.
-
Der Bajonettverschluss ist weiterhin auf einen Drehschwingungsdämpfer übertragbar, dessen Sekundärteil keine auch Sekundärmasse genannte Schwungscheibe einschließt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Drehschwingungsdämpfer ein dem Sekundärteil zugeordnetes Fliehkraftpendel integriert ist. Vorteilhaft ermöglicht der Bajonettverschluss ein Wuchten des innenliegenden Fliehkraftpendels.
-
Nachfolgend wird die Lösung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in elf Figuren näher beschrieben. Die Lösung ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
- 1: im Halbschnitt einen als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer mit einer ersten Variante eines Bajonettverschlusses;
- 2: den Drehschwingungsdämpfer gemäß 1 in einer Ansicht ohne Abtriebsnabe;
- 3: in einer vergrößerten Ansicht die über den Bajonettverschluss gesicherten Bauteile, die Deckscheibe sowie den Trägerflansch des Drehschwingungsdämpfers;
- 4: in einer dreidimensionalen Ansicht die Deckscheibe als Einzelteil;
- 5: in einer dreidimensionalen Ansicht den Trägerflansch als Einzelteil;
- 6: den Drehschwingungsdämpfer gemäß 1 in einer Ansicht ohne Abtriebsnabe und eingelegten Trägerflansch;
- 7: einen Ausschnitt des Drehschwingungsdämpfers, der einen ersten Schritt zur Montage des Trägerflansches verdeutlicht;
- 8: einen Ausschnitt des Drehschwingungsdämpfers, der einen zweiten Schritt zur Montage des Trägerflansches verdeutlicht;
- 9: einen Ausschnitt des Drehschwingungsdämpfers, der einen dritten Schritt zur Montage des Trägerflansches verdeutlicht;
- 10: im Halbschnitt einen als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer mit einer zweiten Variante eines Bajonettverschlusses;
- 11: den Drehschwingungsdämpfer gemäß 10 in einer Ansicht ohne Abtriebsnabe.
-
Die 1 und die 2 verdeutlichen den Grundaufbau von einem Drehschwingungsdämpfer 1 mit integrierter Federdämpfereinrichtung 2, der einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) zugeordnet ist. In der 2 ist der Drehschwingungsdämpfer 1 in einem Halbschnitt und in 2 in einer Ansicht ohne eine Abtriebsnabe gezeigt. Der auch Zweimassenschwungrad (ZMS) genannte Drehschwingungsdämpfer 1 umfasst antriebsseitig ein mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) verbundenes Primärteil 3 sowie ein mit einem Abtrieb, beispielsweise einer Schalttrennkupplung und einem nachgeordneten Getriebe (nicht gezeigt) verbundenes Sekundärteil 4, die gemeinsam um eine Drehachse 5 drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Dabei ist das Primärteil 3 über Bogenfedern 6 der Federdämpfereinrichtung 2 mit dem Sekundärteil 4 verbunden. Die Bogenfedern 6 sind in einem mit Schmierstoff, insbesondere Schmierfett, gefüllten Federkanal 7 umfangsverteilt angeordnet, der von dem Primärteil 3 sowie einem stoffschlüssig mit dem Primärteil 3 verbundenen Deckelelement 8 begrenzt ist. Dabei sind die Bogenfedern 6 außenseitig an einer in dem Federkanal 7 lagefixierten Gleitschale 9 geführt.
-
Weiterhin ist jede Bogenfeder 6 mit einem Ende an einem Anschlag (nicht gezeigt) des Primärteils 3 sowie mit dem weiteren Ende an einem Flanschflügel 10 eines Trägerflansches 11 abgestützt, der gemeinsam mit einer Abtriebsnabe 12 das Sekundärteil 4 bildet. Radial innenseitig auf der vom Primärteil 3 abgewandten Seite ist der Federkanal 7 und folglich der Innenraum des Drehschwingungsdämpfers 1 mittels einer Tellerfedermembran 13 abgedichtet, die in einem sekundärseitigen Unterzusammenbau, einem Vormontagezustand des Drehschwingungsdämpfers 1 über Nietverbindungen 14 gemeinsam mit dem Trägerflansch 11 und der Abtriebsnabe 12 zu einer Baueinheit zusammengefügt sind. Die auch Tellerfederdichtmembran genannte Tellerfedermembran 13 ist vorgespannt und radial außenseitig über einen Reibring 15 innenseitig an dem Deckelelement 8 abgestützt und in axialer Richtung elastisch deformierbar, um eine begrenzte axiale Verlagerung des Sekundärteils 4 gegenüber dem Primärteil 3 ausgleichen zu können. Im Betriebszustand bei einer Relativverdrehung zwischen dem Primärteil 3 und dem Sekundärteil 4 erzeugt die Tellerfedermembran 13 eine Reibkraft und damit eine Grundhysterese.
-
Außerdem schließt der Drehschwingungsdämpfer 1 eine auch Halteelement genanntes Deckscheibe 16 ein, die u.a. eine Axialwegsperre bildet und eine relative axiale Verlagerung bzw. Verstellung zwischen dem Primärteil 3 und dem Sekundärteil 4 begrenzt. Die getopfte, einen Z-förmigen Querschnitt aufweisende Deckscheibe 16 ist im Einbauzustand über einen radial nach innen ausgerichteten Bord 18 gemeinsam mit dem Primärteil 3 an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verschraubt. Gegenseitig greift die Deckscheibe 16 in eine zentrale Öffnung 21 des Trägerflansches 11 und umschließt diese mit einem radial nach außen gerichteten Bord 17, der spielbehaftet in einen von dem Trägerflansch 11 und der Abtriebsnabe 12 axial begrenzten Ringspalt 19 eingreift. Dabei ist zwischen dem Trägerflansch 11 und der Deckscheibe 16 ein Bajonettverschluss 20 vorgesehen, über den der Trägerflansch 11 einschließlich Tellerfedermembran 13 und Abtriebsnabe 12 durch eine Schub-Drehverbindung an der dem Primärteil 3 zugeordneten Deckscheibe 16 formschlüssig gesichert fixiert ist. Der Bajonettverschluss 20 vereinfacht die Montage der Tellerfedermembran 13 und vermeidet eine komplexe Montagereihenfolge des Membranschutzes. Als Bajonettverschluss 20 ist vorgesehen, dass dieser im Bereich der Öffnung 21 von dem Trägerflansch 11 radial nach innen gerichtete Finger 22 umfasst, die bei der Montage formschlüssig in korrespondierende Aussparungen 23 der Deckscheibe 16 eingreifen.
-
Die 3 zeigt einen Ausschnitt des Drehschwingungsdämpfers 1 gemäß 2 in einer vergrößerten Ansicht konstruktive Details des Bajonettverschlusses 20 und damit das Zusammenwirken von dem Trägerflansch 11 mit der Deckscheibe 12. Der Trägerflansch 11 umfasst im Bereich der Öffnung 21 zwei um 180° zueinander versetzte, radial nach innen gerichtete Finger 22, die bei der Montage formschlüssig in korrespondierende Aussparungen 23 der Deckscheibe 16 eingreifen. Anschließend erfolgt eine Verdrehung, wodurch diese Bauteile gegen ein axiales Verschieben gesichert sind. Gleichzeitig gewährleistet der Bajonettverschluss 20 im Betriebszustand des Drehschwingungsdämpfers 1 einen wirksamen Schutz selbst bei einem maximalen Verdrehwinkel zwischen dem Trägerflansch 11 und der Deckscheibe 12.
-
In 4 ist die Deckscheibe 12 und in 5 der Trägerflansch 11 jeweils als Einzelteil in einer dreidimensionalen Ansicht abgebildet. Diese Darstellungen verdeutlichen die Lage sowie die Ausgestaltung der Aussparungen 23 in der Deckscheibe 12 und der Fingern 22 des Trägerflansches 11, die den Bajonettverschluss 20 bilden.
-
Die 6 zeigt den Trägerflansch 11 nach erfolgter Montage in der Endposition und in den 7 bis 9 sind die einzelnen Montageschritte dargestellt. Zunächst wird der Trägerflansch 11, wie 7 zeigt, axial in Pfeilrichtung zugeführt. Nach dem Eingriff der Finger 22 des Trägerflansches 11 in die zugehörigen Aussparungen 23 der Deckscheibe 12 wird, wie in 8 gezeigt, der Trägerflansch 11 im Uhrzeigersinn verdreht. Gemäß 9 befindet sich der Trägerflansch 11 in seiner Endlage, die übereinstimmt mit der in 6 abgebildeten Position, in der die Finger 22 gegenüber den Aussparungen 23 um den Winkel α von 90° verdreht sind, verdeutlicht durch die in 6 gezeigte Lage der Flanschflügel 10 von dem Trägerflansch 11.
-
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bajonettverschlusses 30 ist in 10 und in 11 abgebildet. Danach wird der Bajonettverschluss 30 durch radial nach außen gerichtete Finger 32 der Deckscheibe 16 gebildet, die bei der Montage formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen 33 von dem Trägerflansch 11 verrasten.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Federdämpfereinrichtung
- 3
- Primärteil
- 4
- Sekundärteil
- 5
- Drehachse
- 6
- Bogenfeder
- 7
- Federkanal
- 8
- Deckelelement
- 9
- Gleitschuh
- 10
- Flanschflügel
- 11
- Trägerflansch 1
- 12
- Abtriebsnabe
- 13
- Tellerfedermembran
- 14
- Nietverbindung1
- 15
- Reibring
- 16
- Deckscheibe
- 17
- Bord
- 18
- Bord
- 19
- Ringspalt
- 20
- Bajonettverschluss
- 21
- Öffnung
- 22
- Finger
- 23
- Aussparung
- 30
- Bajonettverschluss
- 32
- Finger
- 33
- Aussparung
- α
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012202255 A1 [0003]
- DE 102016214712 A1 [0003]
- DE 102017117976 A1 [0004]
