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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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In
DE 10 2018 119 505 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer mit einem Drehmomentbegrenzer beschrieben, der zwei fest miteinander verbundene, axial beabstandete Stützbauteile aufweist, von denen zumindest ein Stützbauteil unmittelbar an der Abtriebsnabe befestigt ist, wobei in einem die Stützbauteile axial begrenzenden Aufnahmekanal ein Trägerflansch eingreift, der flächig an dem ersten Stützbauteil anliegt. Zumindest eine an dem zweiten Stützbauteil abgestützte Tellerfeder drückt eine Stützscheibe flächig an den Trägerflansch. Zwischen dem Trägerflansch und dem ersten Stützbauteil sowie zwischen dem Trägerflansch und der Stützscheibe ist jeweils ein als Reibscheibe ausgebildeter Reibbelag eingesetzt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Drehschwingungsdämpfer kostengünstig und bauraumsparend aufzubauen.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer kostengünstig und bauraumsparend aufgebaut werden.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann einem Hybridmodul zugeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann in dem Hybridmodul eingebaut sein. Das Hybridmodul kann einem DHT (Dedicated Hybrid Transmission) zugeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann einer Doppelkupplung vorgeschaltet sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgeführt sein. Das Zweimassenschwungrad kann eingangsseitig mit einem Verbrennungsmotor verbunden sein.
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Der Dämpfereingang kann ein Primärschwungrad aufweisen. Der Dämpfereingang kann ein Deckelelement aufweisen. Das Primärschwungrad kann fest mit dem Deckelelement verbunden sein.
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Das Federelement kann eine Bogenfeder und/oder Druckfeder sein. Es können umfangsseitig mehrere Federelemente angeordnet sein. Die Federelemente können alle auf einem gleichen Durchmesser oder auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sein.
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Das Federelement kann aus einer Außenfeder und einer Innenfeder aufgebaut sein. Das Federelement kann eine einstufige oder mehrstufige Federkennlinie aufweisen.
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Das Federelement kann radial außerhalb von dem Reibbereich angeordnet sein. Das Federelement und der Reibbereich können axial überlappend angeordnet sein.
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Der Dämpferausgang kann ein Bogenfederflansch sein.
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Der Drehmomentbegrenzer kann dynamische Drehmomentbelastungen zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement verringern. Die Federelemente können vor Überbelastungen besser geschützt werden. Der Drehmomentbegrenzer kann dämpferausgangsseitig, also dem Federelement in Bezug auf die Drehmomentübertragung nachgeschaltet, angeordnet sein. Der Drehmomentbegrenzer kann als Rutschkupplung ausgeführt sein. Die auf den Reibbereich wirkende Anpresskraft für die reibschlüssige Verbindung kann über eine Tellerfeder bereitgestellt werden. Die Tellerfeder kann radial innerhalb von dem Federelement angeordnet sein.
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Der Drehmomentbegrenzer kann einen Drehmomentbegrenzereingang und einen über den Reibbereich mit diesem reibschlüssig verbundenen Drehmomentbegrenzerausgang aufweisen. Der Drehmomentbegrenzereingang und Drehmomentbegrenzerausgang können bei einem anliegenden Drehmoment bis zu einem Grenzdrehmoment gleichlaufend und bei Überschreitung des Grenzdrehmoments gegeneinander verdrehbar sein. Der Drehmomentbegrenzereingang kann mit dem Dämpferausgang fest verbunden, insbesondere einteilig ausgeführt, sein.
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Der Reibbereich kann eine reibwerterhöhende Beschichtung aufweisen. Der Reibbereich kann trocken oder nass laufend betrieben sein. Der Reibbereich kann innerhalb oder außerhalb von einem Innenraum, in dem beispielsweise das Federelement angeordnet ist und in dem ein Schmiermittel, beispielsweise ein Schmierfett eingebracht ist, liegen.
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Das Stützbauteil kann unmittelbar an einem die Anpresskraft bewirkenden Federbauteil, beispielsweise einer Tellerfeder oder einem Tellerfederflansch, anliegen. Eine Abstützung der Anpresskraft durch das Stützbauteil hindurch auf ein axial benachbartes und dem Reibbereich abgewandtes Bauteil kann unterbleiben.
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Das Abtriebselement kann eine Abtriebswelle sein. Die Abtriebswelle kann eine Getriebeeingangswelle sein.
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Das Abtriebsbauteil kann das Drehmoment zwischen dem Reibbereich und dem Abtriebselement übertragen. Das Abtriebsbauteil kann den Drehmomentbegrenzer zumindest in eine axiale Richtung festlegen. Das Abtriebsbauteil kann wenigstens eine Durchgangsöffnung zum Durchführen wenigstens eines Schraubelements aufweisen. Das Schraubelement kann den Drehschwingungsdämpfer an dem Verbrennungsmotor befestigen. Das Abtriebsbauteil kann gestanzt, wärmebehandelt und/oder oberflächenbehandelt sein. Das Abtriebsbauteil kann ein Gussteil sein.
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Die Verzahnung kann geräumt hergestellt sein. Eine axiale Länge der Verzahnung kann kleiner oder größer als ein oder gleich einem Durchmesser der Verzahnung sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Abtriebsbauteil einen zu der Drehachse konzentrischen zylindrischen Bereich aufweist, an dem die Verzahnung ausgeführt ist. Dadurch kann die Drehmomentübertragungskapazität der Verzahnung erhöht werden.
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Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn der zylindrische Bereich einen Innenumfang aufweist, an dem die Verzahnung ausgebildet ist. Die Verzahnung kann eine Innenverzahnung sein, die mit einer Gegenverzahnung als Aussenverzahnung verbindbar ist.
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Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der zylindrische Bereich radial innen an dem Abtriebsbauteil ausgeführt ist. Dadurch kann der zylindrische Bereich axial überlappend zu dem Drehmomentbegrenzer angeordnet werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anpresskraft über ein weiteres Stützbauteil abgestützt ist, das mit dem Stützbauteil verbunden ist, wodurch die Anpresskraft über das Stützbauteil und das weitere Stützbauteil geschlossen abgestützt ist. Dadurch kann die Belastung durch die Anpresskraft auf wenige Bauteile des Drehschwingungsdämpfers begrenzt werden. Das Stützbauteil und das weitere Stützbauteil können form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Stützbauteil mit dem weiteren Stützbauteil über eine Nietverbindung fest verbunden ist. Die Nietverbindung kann radial innerhalb von dem Reibbereich angeordnet sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Stützbauteil und das weitere Stützbauteil einen axialen Zwischenbereich bilden, innerhalb dem der Reibbereich angeordnet ist. Der Drehmomentbegrenzereingang kann axial in dem Zwischenbereich aufgenommen sein. Der Reibbereich kann zwischen dem Drehmomentbegrenzereingang und dem Stützbauteil und/oder weiteren Stützbauteil ausgeführt sein.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Reibfläche des Reibbereichs an dem Stützbauteil und/oder an dem weiteren Stützbauteil ausgeführt ist. Die Reibfläche kann eine Anlagefläche für einen Reibbelag oder die Oberfläche eines Reibbelags sein. Der Reibbelag kann an dem Stützbauteil oder an dem weiteren Stützbauteil befestigt sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Stützbauteil eine Anlagefläche für ein die Anpresskraft bewirkendes Federbauteil ausbildet. Das Federbauteil kann die Anpresskraft auf den Reibbereich bewirken. Das Federbauteil kann eine Tellerfeder oder ein Tellerfederflansch sein.
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Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Verzahnung axial überlappend zu dem Federelement angeordnet ist. Dadurch kann der axiale Bauraum des Drehschwingungsdämpfers verringert werden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 3: Einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 4: Einen weiteren Halbschnitt des Drehschwingungsdämpfers aus 3.
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1 zeigt einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Drehschwingungsdämpfer 10 ist in einem Fahrzeug zur Drehmomentübertragung zwischen einem Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und einem Abtriebselement, beispielsweise einer Abtriebswelle, die mit einer Doppelkupplung verbindbar ist und zur Verringerung von Drehschwingungen angeordnet.
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Der Drehschwingungsdämpfer 10 umfasst einen um eine Drehachse 12 drehbaren Dämpfereingang 14, mehrere Federelemente 16 und einen entgegen der Wirkung der Federelemente 16 gegenüber dem Dämpfereingang 14 begrenzt verdrehbaren Dämpferausgang 18. Die Federelemente 16 sind bevorzugt als Bogenfedern 20 ausgeführt.
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Der Drehschwingungsdämpfer 10 ist insbesondere als Zweimassenschwungrad 22 ausgeführt. Der Dämpfereingang 14 ist aus einem Primärschwungrad 24 und einem damit fest verbundenen Deckelelement 26 aufgebaut. Der Dämpfereingang 14 ist über mehrere Schraubelemente 28 mit dem Antriebselement lösbar verbunden. Das Primärschwungrad 24 weist an einem Aussenumfang einen Zahnkranz 30 auf.
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Das Primärschwungrad 24 und das Deckelelement 26 bilden einen Innenraum 32, innerhalb dem die Federelemente 16 angeordnet sind. Der Innenraum 32 ist mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem Schmierfett, befüllbar. Die Federelemente 16 stützen sich radial über eine Gleitschale 34 an dem Primärschwungrad 24 ab.
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Ein Drehmomentbegrenzer 36 ist in Bezug auf die Drehmomentübertragung in Reihe wirksam zu dem Federelement 16 diesem nachgeschaltet angeordnet. Der Drehmomentbegrenzer 36 ist in Reihe wirksam zwischen dem Federelement 16 und einem Abtriebsbauteil 38, das mit dem Abtriebselement verbindbar ist, angeordnet. Der Drehmomentbegrenzer 36 ist zur Begrenzung des zwischen dem Dämpfereingang 14 und dem Abtriebsbauteil 38 übertragbaren Drehmoments über einen Reibbereich 40 eingerichtet. Der Reibbereich 40 ist mit einer Anpresskraft vorgespannt beaufschlagt und bewirkt dadurch eine reibschlüssige Verbindung zwischen einem Drehmomentbegrenzereingang 42 und einem Drehmomentbegrenzerausgang 44, die über den Reibbereich 40 bis zu einem Grenzdrehmoment des anliegenden Drehmoments gleichdrehend reibschlüssig miteinander verbunden und bei Überschreitung des Grenzdrehmoments gegeneinander drehbar sind.
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Die Anpresskraft wird durch den federelastisch und einteilig mit dem Dämpferausgang 18, der bevorzugt ein Bogenfederflansch 46 ist, ausgeführten Drehmomentbegrenzereingang 42 aufgebracht. Der Drehmomentbegrenzereingang 42 ist bevorzugt als Tellerfederflansch 48 ausgeführt und axial zwischen einem Stützbauteil 50, an dem die Anpresskraft abgestützt ist und einem weiteren Stützbauteil 52, das ebenfalls die Anpresskraft abstützt, aufgenommen.
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Der Tellerfederflansch 48 ist dabei innerhalb dieses axialen Zwischenbereichs 54 vorgespannt eingebracht.
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Der Reibbereich 40 wird durch eine dem weiteren Stützbauteil 52 zugewandte Reibfläche 56 radial außen an dem Tellerfederflansch 48 und einer Gegenreibfläche 58 an dem weiteren Stützbauteil 52, sowie durch eine dem Stützbauteil 50 zugewandte Reibfläche 60 radial innen an dem Tellerfederflansch 48 und einer Gegenreibfläche 62 an dem Stützbauteil 50 gebildet. Beispielsweise können die Reibflächen 56, 60 des Tellerfederflanschs 48 durch daran befestigte Reibbeläge 64 gebildet sein.
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Das Stützbauteil 50 und das weitere Stützbauteil 52 sind durch eine radial innerhalb von dem Reibbereich 40 angeordnete Nietverbindung 66 fest miteinander verbunden. Das Stützbauteil 50 ist einteilig mit dem Abtriebsbauteil 38 ausgeführt. Ein zu der Drehachse 12 konzentrischer zylindrischer Bereich 68 ist radial innen an dem Abtriebsbauteil 38 angeordnet. Der zylindrische Bereich 68 weist einen Innenumfang 70 auf, an dem die Verzahnung 72 ausgeführt ist. Das Abtriebsbauteil 38 ist über die Verzahnung 72 mit einer Abtriebswelle als Abtriebselement formschlüssig verbindbar. Die Abtriebswelle weist eine der Verzahnung 72, die bevorzugt eine Innenverzahnung ist, entsprechende Gegenverzahnung als Aussenverzahnung auf. Die Verzahnung 72 ist axial überlappend zu dem Reibbereich 40 und den Federelementen 16 angeordnet.
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Axial zwischen dem Primärschwungrad 24 und dem weiteren Stützbauteil 52 ist ein Reibring 74 und axial zwischen dem Stützbauteil 50 und dem Deckelelement 26 ist eine Tellerfedermembran 76, die mit dem Stützbauteil 50 fest verbunden ist und die vorgespannt an einem an dem Deckelelement 26 angeordneten Reibring 78 anliegt, angeordnet. Dadurch wird der Innenraum 32 abgegrenzt. Der Reibbereich 40 ist innerhalb von dem Innenraum 32 angeordnet.
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Das Abtriebsbauteil 38 kann das Drehmoment zwischen dem Reibbereich 40 und dem Abtriebselement übertragen. Das Abtriebsbauteil 38 weist wenigstens eine Durchgangsöffnung 80 zum Durchführen des jeweiligen Schraubelements 28 auf. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer 10 mit dem Antriebselement verbunden und von dem Antriebselement gelöst werden.
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2 zeigt einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau des Drehschwingungsdämpfers 10 ähnelt dem aus 1 und nachfolgend sollen die wesentlichen Unterschiede dazu aufgeführt werden. Der Reibbereich 40 liegt außerhalb des Innenraums 32, innerhalb dem die Federelemente 16 angeordnet sind. Der Innenraum 32 wird durch einen Reibring 74 axial zwischen dem Primärschwungrad 24 und dem Dämpferausgang 18 und einer Tellerfeder 82, die axial zwischen einem an dem Dämpferausgang 18 angeordneten Reibring 78 und dem Deckelelement 26 angeordnet ist, abgegrenzt.
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Der Reibbereich 40 ist in einem axial zwischen dem Stützbauteil 50 und dem weiteren Stützbauteil 52 liegenden axialen Zwischenbereich 54 angeordnet und wird durch eine Reibfläche 56 an dem Drehmomentbegrenzereingang 42 und eine Gegenreibfläche 58 an dem weiteren Stützbauteil 52, sowie durch eine Reibfläche 60 auf einer gegenüberliegenden Seite an dem Drehmomentbegrenzereingang 42 und einer Gegenreibfläche 62 an einem Anpresselement 84, gebildet. Hierfür weist das Anpresselement 84 und das weitere Stützbauteil 52 jeweils einen die Reibfläche 56, 60 bildenden Reibbelag 64 auf.
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Der Reibbereich 40 wird durch eine von einer Tellerfeder 86 bereitgestellten Anpresskraft beaufschlagt, um eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Drehmomentbegrenzereingang 42 und dem Drehmomentbegrenzerausgang 44 zur Übertragung des Drehmoments aufzubauen. Die Tellerfeder 86 ist axial zwischen dem Anpresselement 84 und einer Anlagefläche 88 an dem Stützbauteil 50 vorgespannt eingebracht und die Anpresskraft stützt sich einerseits an dem weiteren Stützbauteil 52 und andererseits an der Anlagefläche 88 des Stützbauteils 50 ab.
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3 zeigt einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Drehschwingungsdämpfer 10 in 3 und 4 ist dem aus 2 nahekommend und folgende wesentlichen Unterschiede liegen vor. Der Drehmomentbegrenzereingang 42 ist als Tellerfederflansch 48 ausgeführt und vorgespannt zwischen dem Stützbauteil 50 und dem weiteren Stützbauteil 52 in dem axialen Zwischenbereich 54 aufgenommen. Der Drehmomentbegrenzereingang 42 bildet eine Reibfläche 56 die mit einer durch einen Reibbelag 64 ausgeführten Gegenreibfläche 58 reibschlüssig verbindbar ist. Der Reibbelag ist fest mit dem weiteren Stützbauteil 52 verbunden. Auf einer axial gegenüberliegenden Seite weist der Drehmomentbegrenzereingang 42 eine weitere Reibfläche 60 auf, die mit einer durch einen Reibbelag 64 ausgeführten Gegenreibfläche 62 reibschlüssig verbindbar ist. Der Reibbelag 64 ist an dem Stützbauteil 50 befestigt.
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Durch die vorgespannte Anordnung des Tellerfederflanschs 48 ist die Gegenreibfläche 58 des Reibbelags 64 an dem weiteren Stützbauteil 52 radial außen und die Gegenreibfläche 62 des Reibbelags 64 an dem Stützbauteil 50 radial innen angeordnet. Auch eine umgekehrte Anordnung ist möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 12
- Drehachse
- 14
- Dämpfereingang
- 16
- Federelement
- 18
- Dämpferausgang
- 20
- Bogenfeder
- 22
- Zweimassenschwungrad
- 24
- Primärschwungrad
- 26
- Deckelelement
- 28
- Schraubelement
- 30
- Zahnkranz
- 32
- Innenraum
- 34
- Gleitschale
- 36
- Drehmomentbegrenzer
- 38
- Abtriebsbauteil
- 40
- Reibbereich
- 42
- Drehmomentbegrenzereingang
- 44
- Drehmomentbegrenzerausgang
- 46
- Bogenfederflansch
- 48
- Tellerfederflansch
- 50
- Stützbauteil
- 52
- weiteres Stützbauteil
- 54
- axialer Zwischenbereich
- 56
- Reibfläche
- 58
- Gegenreibfläche
- 60
- Reibfläche
- 62
- Gegenreibfläche
- 64
- Reibbeläge
- 66
- Nietverbindung
- 68
- zylindrischer Bereich
- 70
- Innenumfang
- 72
- Verzahnung
- 74
- Reibring
- 76
- Tellerfedermembran
- 78
- Reibring
- 80
- Durchgangsöffnung
- 82
- Tellerfeder
- 84
- Anpresselement
- 86
- Tellerfeder
- 88
- Anlagefläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018119505 A1 [0002]
