DE202018006234U1

DE202018006234U1 - Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit

Info

Publication number: DE202018006234U1
Application number: DE202018006234.0U
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2019-09-02
Anticipated expiration: 2028-09-13

Abstract

Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) zwischen einer Eingangswelle (25) und einer Ausgangswelle (24);
1.1 mit einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend einen Primärteil (13) und einem Sekundärteil (14), die relativ zueinander in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar sind;
1.2 der Primärteil (13) und der Sekundärteil (14) sind über Mittel zur Federkopplung (21) und Dämpfungskopplung (10) miteinander gekoppelt;
1.3 der Primärteil (13) wird wenigstens teilweise von einem Schwungrad (8) gebildet;
1.4 ein Geberrad (26) für eine Drehzahlsensorik ist drehfest mit der Eingangswelle (25) oder der Ausgangswelle (24) verbunden,
dadurch gekennzeichnet, dass
1.5 das Geberrad (26) mit dem Primärteil (13) oder dem Sekundärteil (14) integriert ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dämpfungsvorrichtungen in Form von elastischen Kupplungen sind beispielsweise aus den nachfolgenden Druckschriften

Die Dämpfungsvorrichtung weist dazu zwei Kupplungselemente auf, ein erstes Kupplungselement und ein zweites Kupplungselement, welche in Umfangsrichtung relativ zueinander verdrehbar ausgeführt sind. Das eine der beide Kupplungselemente ist dabei drehfest mit der Antriebsseite im Traktionsbetrieb betrachtet, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, verbindbar, während das andere, in Kraftflußrichtung im Traktionsbetrieb betrachtet, von der Antriebsmaschine zum Abtrieb abtriebsseitig angeordnete, zweite Kupplungselement beispielsweise mit einem Eingang einer Getriebebaueinheit verbindbar ist. Beide Kupplungselemente sind aufgrund der Federkopplung in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar, wobei die Verdrehung beispielsweise entgegen der Kraft von Federeinrichtungen erfolgt, welche über den Umfang der Dämpfungsvorrichtung verteilt angeordnet sind. Die Federeinrichtungen sind beispielsweise innerhalb von Dämpfungskammern angeordnet, welche zusätzlich mit einem Dämpfungsmedium, beispielsweise mit Fett, befüllt sind. Da durch die drehelastische Kopplung der beiden Kupplungselemente eine Drehmomentübertragung erfolgt, werden diese hinsichtlich der Leistungsübertragung im Traktionsbetrieb betrachtet auch als Primärteil und Sekundärteil einer Kupplungseinrichtung bezeichnet. Die aus der Druckschrift DE 29 37 237 vorbekannte elastische Kupplungseinrichtung weist zwei Kupplungshälften auf, einerseits ein zweiteiliges Kupplungsgehäuse und des weiteren eine Mittelscheibe, welche an eine Nabe angeformt ist. In der Mittelscheibe sind Durchgangsöffnungen angeordnet, denen in Einbaulage an der Innenseite des Gehäuses entsprechende Ausnehmungen zugeordnet sind, in welchen Federeinrichtungen, unterstützt durch sogenannte Federteller, angeordnet sind. Der Außenumfang der Mittelscheibe bildet dann zusammen mit dem Gehäuse Verdrängungskammern, die mit einem Dämpfungsmedium, beispielsweise Fett, befüllt sein können. Diese dienen zusammen mit einer in das Kupplungsgehäuse eingeführten Flüssigkeit der Dämpfung von Torsionsschwingungen. Der Innenraum des Kupplungsgehäuses ist nach außen hin abgedichtet.
Die Integration derartiger Vorrichtungen in Form von elastischen Kupplungen in einem Antriebsstrang erfolgt meist nachgeschaltet zum der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Schwungrad, welchem die Aufgabe zukommt, während des Arbeitstaktes einen Teil der Bewegungsenergie zu speichern und während des Leertaktes diese wieder abzugeben. Des Weiteren sorgt das Schwungrad aufgrund seiner großen Masse und damit infolge der Trägheit für eine gleichförmige Drehbewegung der Kurbelwelle. Das Schwungrad ist dabei drehfest mit der Motorabtriebswelle gekoppelt. Die Zuordnung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere der elastischen Kupplung, erfolgt dann dem Schwungrad nachgeordnet, wobei aufgrund des Erfordernisses nach geringer axialer Baulänge die elastische Kupplung mit ihrem ersten Kupplungselement am Schwungrad angeflanscht wird. Die Komponenten Schwungrad und Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, werden dabei in der Regel von unterschiedlichen Herstellern geliefert. Die Integration, insbesondere bei gewünschter platzsparender Bauweise, erfordert daher eine genaue Abstimmung zwischen den Herstellern, um die drehfeste Verbindung zwischen dem Schwungrad und dem Primärteil der Dämpfungsvorrichtung, welche gleichzeitig als elastische Kupplung fungiert, zu realisieren oder zusätzlicher kompatibler Zwischenflansche, die beliebig austauschbar sind und für eine Vielzahl unterschiedlicher gewünschter Verbindungen vorgefertigt sein können. Bei der bekannten Ausführung des Schwungrades als 2-Massen-Schwungrad erfolgt eine Aufteilung der beiden Massen bzw. der Trägheitsmomentenverhältnisse. An der in Kraftflußrichtung von der Antriebsmaschine zum Abtrieb betrachtet zweiten Masse greift dann die Kupplung an. Derartige Ausführungen werden in Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe eingesetzt. Ein Ausgleich von Schwingungen erfolgt vornehmlich durch die Aufteilung der zwei Schwungmassen. Demgegenüber wird in Automatgetrieben häufig ein Torsionsschwingungsdämpfer in Form eines hydraulischen Dämpfers, wie bereits oben beschrieben, eingesetzt. Bei diesem handelt es sich jedoch um eine autarke Einheit, die an ein bestehendes Schwungrad auf der Motorseite angeschraubt wird und damit in Bezug auf die Kopplung eine Abstimmung mit dem Schwungrad erfordert. Der Ausgang, insbesondere der Sekundärteil, ist dabei in der Regel über eine Welle-Nabe-Verbindung mit der Getriebeeingangswelle verbunden.
Den gattungsgemäßen Stand der Technik bezüglich eines integrierten Schwingungsdämpfers mit Schwungrad beschreibt dabei die EP 1 442 230 B1 . Beim dortigen Aufbau wird das Schwungrad durch das Primärteil gebildet und damit zumindest teilweise in die kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit integriert. Zur weiteren Integration kann ein Anlasserzahnkranz mit dem Schwungrad verbunden werden, welcher ebenfalls in das Schwungrad und damit in das Primärteil integriert und insbesondere einteilig mit diesem realisiert werden kann.
Alle bisher beschriebenen und genannten Aufbauten, einschließlich des Aufbaus aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik sind dabei mit einem zusätzlichen Geberrad versehen, um die Bewegung, zum Beispiel die Drehzahl des Aufbaus, typischerweise die der Primärseite, also der Eingangswelle, zu erfassen, um diese Werte zur Steuerung und Regelung weiter verarbeiten zu können. Im Allgemeinen ist deshalb ein Geberrad mit der Primärseite oder gegebenenfalls auch alternativ mit der Sekundärseite verbunden. Dieses Geberrad weist beispielsweise optische Markierungen oder Aussparungen im Material, typischerweise einem metallischen Material, auf, welche dann durch aktive oder passive Sensoren wie Lichtschranken, Hallgeber, induktive oder kapazitive Sensoren erfasst werden können. Damit lässt sich die Drehbewegung des Geberrads und des drehfest mit ihm verbundenen Teils, beispielsweise des Primärteils, zur Regelung weiter verarbeiten.
Der Aufbau ist dabei in der Montage relativ aufwändig, da zusätzlich zu dem Drehschwingungsdämpfer beziehungsweise der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit das Geberrad beispielsweise auf der Primärseite drehfest mit der Eingangswelle montiert werden muss, um die gegenüber dem Geberrad ortsfesten Sensoren mit den entsprechenden Markierungen des Geberrads in Wirkverbindung zu bringen, um so die gewünschte Funktionalität zu realisieren. Neben der aufwändigen Montage ist es so, dass dieser Aufbau insbesondere in Axialrichtung relativ breit wird, was insbesondere bei der Integration in den Übergang zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe ein baulicher Nachteil ist. Dies gilt prinzipiell für alle Bauformen, welche nach Möglichkeit in axialer Richtung möglichst platzsparend realisiert werden sollen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit mit den notwendigen Gebern platzsparend, insbesondere in Axialrichtung, und montagefreundlich auszuführen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit ergänzt den Aufbau aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik um das Geberrad, welches nun nicht mehr, wie im allgemeinen Stand der Technik, zusätzlich mit der Eingangs- oder Ausgangswelle verbunden wird. Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass das Geberrad in das Primärteil oder Sekundärteil der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit integriert ausgeführt ist. Die Integration des Geberrads, beispielsweise in das Gehäuseelement oder das Deckelement der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit, ermöglicht eine Vereinfachung der Montage und spart darüber hinaus den zusätzlich benötigten axialen Bauraum für ein Geberrad ein. Insbesondere bei einer integrierten Bauweise der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit mit hydraulischem Dämpfungssystem ergibt sich der weitere Vorteil, dass das Dämpfungssystem, welches zumindest in axialer sowie in radial äußerer Richtung abgedichtet sein muss, funktionsoptimiert größer ausgeführt werden kann, weil der für die Montage des Geberrads in axialer und/oder radialer Richtung benötigte Bauraum zusätzlich eingespart werden kann.
Die Geberfunktion ist bei der erfindungsgemäßen kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit integriert, beispielsweise durch aufgebrachte optische Markierungen und/oder durch wechselseitige An- und Abwesenheit von in der Regel metallischem Material für die drehfest zu der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit angeordneten Sensoren, welche die erfassten Daten entsprechend an beispielsweise ein fahrzeugseitig angeordnetes Steuersystem weitergeben, wo diese Daten ausgewertet und/oder zur Regelung des Antriebsstrangs genutzt werden können. Die Markierungen können beispielsweise auch durch das Auftragen und/oder Abtragen von Material, durch galvanische Bearbeitung oder durch Ätzen realisiert sein.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung kann es dabei vorgesehen sein, dass das Geberrad einteilig mit zumindest einem Teil des Schwungrads ausgebildet ist. Das Schwungrad kann beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein, um in seinem Inneren das Sekundärteil und die Feder- und Dämpfungselemente entsprechend aufzunehmen. Eines dieser Teile kann nun vorzugsweise das Geberrad integriert aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee sind dabei Markierungen für aktiv wirkende Sensoren, passiv wirkende Sensoren, kapazitiv wirkende Sensoren und/oder optisch wirkende Sensoren auf dem integrierten Geberrad vorgesehen. Die Markierungen können entsprechend der eingesetzten Sensortypen realisiert werden. Aktive Sensoren können beispielsweise Hallsensoren sein, passiv wirkende Sensoren zum Beispiel induktive Sensoren. Daneben sind noch kapazitiv wirkende Sensoren denkbar. All diesen Sensoren reicht es beispielsweise aus, wenn metallisches Material an- oder abwesend ist, sodass beispielsweise ein Außenkranz des Schwungrads als Geberrad mit entsprechenden Schlitzen versehen werden kann. Optisch wirkende Sensoren wie beispielsweise optoelektronisch wirkende Sensoren oder Lichtschranken können diese Markierungen dann ebenfalls nutzen.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Idee sieht es vor, dass das Geberrad am Schwungrad, und zwar axial benachbart zu einem Anlasserkranz, ausgeführt ist. Diese Variante führt die Idee des gattungsgemäßen Standes der Technik weiter. Das Schwungrad kann dort einen Anlasserkranz aufweisen oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Dies ist auch hier denkbar, wobei das Geberrad dann axial beabstandet neben dem Anlasserkranz an dem Schwungrad ausgebildet sein kann.
Das Geberrad kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee gleichmäßig über den Umfang verteilte Markierungen für eine oder mehrere Sensorarten aufweisen. Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung dieser prinzipmäßig bekannten Idee der gleichmäßig verteilten Markierungen sieht es nun ferner vor, dass ergänzend wenigstens eine weitere Markierung vorgesehen ist, welche gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee dem oberen Totpunkt eines Kolbens einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Verbrennungsmotors, zugeordnet ist. Eine solche weitere Markierung kann beispielsweise durch das Weglassen einer der Markierungen, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, erreicht werden. Auch können ein oder zwei zusätzliche Markierungen vorgesehen werden, sodass die weitere Markierung als Doppelmarkierung sehr leicht zu erkennen ist. Diese kann beispielsweise dem oberen Totpunkt zugeordnet werden, sodass für die Sensorik erkennbar wird, wie die Stellung des Geberrads ist, und ob das Geberrad in einer Torsionsschwingung befindlich ist, oder ob das Geberrad eine vollständige Umdrehung absolviert hat.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Idee ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus dem Ausführungsbeispiel. Sie werden außerdem aus den Figuren deutlich, welche nachfolgend verschiedene Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Idee darstellen:

1 verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine Ausführung einer erfindungsgemäß gestalteten kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit anhand eines Ausschnittes aus einem Antriebsstrang;
2 zeigt eine obere Hälfte einer konkreten Ausführungsform der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit mit Anlasserzahnkranz und Geberrad in einer ersten Ausführungsvariante;
3 zeigt eine Darstellung analog zur 2 mit einer anderen Variante des Geberrads;
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer weiteren Variante;
5 zeigt eine mögliche Ausführungsform der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit analog zur Darstellung in 4; und
6 verdeutlicht das Geberrad anhand einer axialen Sicht auf den Aufbau der 4 und 5.

1 verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine Ausführung einer erfindungsgemäß gestalteten kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1, umfassend eine Vorrichtung 23 zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere eines Schwingungsdämpfers, in einem Antriebsstrang 2 anhand eines Ausschnittes aus diesem.
Der Antriebsstrang 2 kann dabei zum Antrieb stationärer oder mobiler Einrichtungen, beispielsweise Fahrzeugen dienen. Dieser umfasst eine Antriebsmaschine 3, beispielsweise in Form einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Verbrennungsmotors 4. Dieser Antriebsmaschine 3 nachgeordnet ist eine Getriebebaueinheit 5, wobei eine Getriebeeingangswelle 6 der Getriebebaueinheit 5 indirekt mit einer Motorabtriebswelle 7 als Eingangswelle 25 der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 gekoppelt ist. Beim Einsatz in mobilen Einrichtungen, beispielsweise Kraftfahrzeugen, ist der Antriebsmaschine 3 in Form der Verbrennungskraftmaschine 4 ein Schwungrad 8 zugeordnet. Diesem kommt die Aufgabe zu, während des Arbeitstaktes einen Teil der Bewegungsenergie zu speichern und während des Leertaktes diese wieder abzugeben. Des Weiteren sorgt das Schwungrad 8 infolge seiner Trägheit für eine gleichförmigere Drehbewegung der Kurbelwelle. Das Schwungrad 8 ist zu diesem Zweck drehfest mit der Motorabtriebswelle 7 gekoppelt.
Die Vorrichtung zur Isolierung und Dämpfung von Schwingungen 23 umfasst eine elastische Kupplung 9. Die elastische Kupplung 9 dient dabei der Leistungsübertragung zwischen der Motorabtriebswelle 7 und der Getriebeeingangswelle 6. Diese umfasst mindestens ein erstes Kupplungselement 11, welches wenigstens mittelbar drehfest mit der Motorabtriebswelle 7 gekoppelt ist und ein zweites Kupplungselement 12, welches wenigstens mittelbar, das heißt direkt oder über weitere Übertragungseinrichtungen mit der Getriebeeingangswelle 6 als Ausgangswelle 25 der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 drehfest verbindbar ist. In der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 bildet dabei das erste Kupplungselement 11 einen Primärteil 13 und das zweite Kupplungselement 12 einen Sekundärteil 14 der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen 23. Beide sind über Mittel zur Federkopplung 21 und Mittel zur Dämpfungskopplung 10 miteinander verbunden. Dabei wird der Primärteil 13 wenigstens teilweise vom Schwungrad 8 gebildet. Das heißt, beide bilden eine bauliche Einheit beziehungsweise sind als integrale Baueinheit 15 der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 konzipiert. Diese Funktionszusammenfassung von Primärteil 13 und Schwungrad 8 dient neben der damit erzielten Bauteilreduzierung auch der Möglichkeit, die beiden Komponenten Schwungrad 8 und elastische Kupplung 9 aus einer Hand fertigen und anbieten zu lassen. Die Gesamteinrichtung 23 aus Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen 23 mit der wenigstens teilweisen Ausbildung des ersten Kupplungselementes 11 als Schwungrad 8 kann des weiteren auf einfache Art und Weise in bestehende Antriebsstränge mit geringem Platzbedarf in axialer Richtung integriert werden. Die Kopplung mit der Motorabtriebswelle 7 und der Getriebeeingangswelle 6 erfolgt in üblicher Weise, beispielsweise durch Aufstecken und Sichern gegenüber Verschiebbarkeit in axialer Richtung.
Des Weiteren ist mit dem ersten Kupplungselement 11, d.h. dem Primärteil 13, ein Anlasserzahnkranz 16 drehfest gekoppelt. Dieser kann als integrale Baueinheit einteilig mit dem Schwungrad 8 und damit dem Primärteil 13 ausgeführt oder aber an dieser lösbar befestigt sein. Die konkrete Auswahl der Anordnung und Befestigung des Anlasserzahnkranzes 16 am Schwungrad 8 steht dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes.
Ähnlich wie der Anlasserzahnkranz 16 kann mit dem Primärteil 13 drehfest gekoppelt und insbesondere als integrale Baueinheit einteilig oder mehrteilig mit dem Schwungrad 8 ausgeführt ein Geberrad 26 vorgesehen sein. Dieses Geberrad 26 dient dabei als Geber zur Erfassung einer Bewegung, zum Beispiel einer Drehzahl mittels schematisch angedeuteter Sensoren 27, welcher später noch gezeigte Markierungen 28 des Geberrads 26 erfassen können. Die Sensoren 27 sind dabei zum Beispiel fahrzeugseitig und damit drehfest gegenüber der Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 angeordnet, sodass sich zwischen dem Primärteil 13 und dem mit ihm gekoppelten Geberrad 26 sowie den Sensoren 27 eine Relativbewegung im Betrieb des Antriebsstrangs 2 ergibt.
Die 2 verdeutlicht einen Längsschnitt durch eine kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 mit hydraulischer Dämpfung, umfassend einen Primärteil 13 und einen Sekundärteil 14. Die beiden Teile - Primärteil 13 und Sekundärteil 14 - sind in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar, und zwar entgegen der Kraft von Energiespeichereinheiten, insbesondere Federeinheiten 17, von denen vorzugsweise mehrere über den Umfang des Schwingungsdämpfers verteilt angeordnet sind. Die Federeinheiten 17 befinden sich radial innerhalb einer Dämpfungskammer 18. Diese kann mit Fett oder einem anderen Dämpfungsfluid gefüllt werden. Die Funktion der elastischen Kupplung 9 wird dabei vom Schwungrad 8 und vom Sekundärteil 14 und den Federeinheiten 17 erfüllt. Die Funktion der Dämpfung wird durch die Dämpfungskammer 18 und das in diesen enthaltene Fluid erfüllt. Die Dämpfungskammern 18 können dabei gleichzeitig in den zwischen Primärteil 13 und Sekundärteil 14 gebildeten Kammern zur Aufnahme der Federeinheiten 17 gebildet werden oder aber von separaten Kammern. Die Federeinheiten 17 sind zu diesem Zweck in Ausnehmungen, beispielsweise am Sekundärteil 14 angeordnet und erstrecken sich in Umfangsrichtung des Sekundärteils 14 und stützen sich am Schwungrad 8 ab. Die Funktion der Federeinheit 17 besteht dabei darin, während des gesamten Betriebes Drehmoment auf das Sekundärteil 14 zu übertragen, um dieses in Rotation zu versetzen und durch entsprechende Einstellung der Federsteifigkeit Resonanzen zu verschieben. Im Fall des Auftretens von Drehschwingungen am Schwungrad 8 werden diese in das Sekundärteil 14 eingeleitet. Unter Wirkung des Torsionsmomentes im Betrieb des rotierenden Bauelementes kommt es dann zum Zusammendrücken der Federeinheit 17 und damit zur Relativbewegung zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil 13 beziehungsweise 14, was zur Einstellung eines Verdrehwinkels führt. Bei Resonanzdurchgängen und beispielsweise bei Laststößen treten dabei sehr hohe Relativbewegungen zwischen Primär- und Sekundärteil auf, die dem Verdrehwinkel überlagert sind. Zur Dämpfung dieser Relativbewegungen zwischen dem Schwungrad 8 und dem Sekundärteil 14 sind Mittel zur Dämpfungskopplung 30 vorgesehen, welche beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit, wie Öl oder ein viskoses Fett, umfassen, die wenigstens in einem Teilbereich des Zwischenraumes zwischen dem Schwungrad 8 und dem Sekundärteil 14 gebildet wird, einfüllbar ist. Die Befüllung des Zwischenraumes kann dabei derart erfolgen, dass entweder lediglich der Bereich ausgefüllt wird, in welchem sich zusätzliche Kammern, beispielsweise die Dämpfungskammern 18, welche zwischen Primär- und Sekundärteil 13 und 14 gebildet werden, oder auch die Federeinrichtungen 17 befinden, oder aber der gesamte Zwischenraum zwischen dem Schwungrad 8 und dem Sekundärteil 14 ausgefüllt wird.
Zusätzlich können dabei an der Vorrichtung 23 zur Dämpfung von Schwingungen Mittel zur Begrenzung des Verdrehwinkels vorgesehen werden. Die Begrenzung erfolgt beispielsweise durch Anschläge 19 am Sekundärteil 14. Diese Anschläge 19 werden beispielsweise über Ausnehmungen im Sekundärteil 14, welche auf einem bestimmten Durchmesser diesem folgend in Umfangsrichtung angeordnet sind, realisiert. Dem Sekundärteil 14 sind dazu Vorsprünge 20 am Schwungrad 8 zugeordnet, welche in Einbaulage in die Aussparungen eingreifen. Die Vorsprünge 20 sind dabei derart auszuführen, dass die Aussparungen ohne Probleme in Umfangsrichtung gegenüber den Vorsprüngen 20 verschiebbar sind. Es ist dabei auch denkbar, die Funktion des vorsprungtragenden Elementes dem Sekundärteil 14 zuzuweisen und die Aussparungen am Schwungrad 8 vorzusehen. Die Vorsprünge 20 selbst können dabei Bestandteil des Sekundärteiles 14 oder des Primärteiles 13 sein, das heißt eine bauliche Einheit mit diesen Elementen bilden oder aber als zusätzliche Elemente ausgeführt werden, die mit dem Primär- oder Sekundärteil gekoppelt sind. Diese können beispielsweise von Verbindungselementen 22 gebildet werden, welche die einzelnen Teile beim mehrteiligen Schwungrad 8 in axialer Richtung miteinander verbinden, und die gleichzeitig die Funktion dieser Vorsprünge 20 mit übernehmen. Das Verbindungselement beziehungsweise die Verbindungselemente 22 erstrecken sich dabei über die Aussparungen des Sekundärteiles 14 hinaus. Die Aussparungen, welche sich in Umfangsrichtung am Sekundärteil 14 erstrecken, bilden dann den Anschlag 19 für das Verbindungselement 22.
Das Schwungrad 8 des Primärteils 13 weist dabei, hier oben mittig, das integrierte Geberrad 26 als Signalgeber für die in 1 dargestellten Sensoren 27 auf. Es kann, wie hier dargestellt, beispielsweise einstückig mit dem Schwungrad 8 realisiert sein.
3 verdeutlicht eine Ausführung einer kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 mit Reibdämpfung. Diese umfasst ein Primärteil 13 und ein Sekundärteil 14, welche in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und zwar entgegen der Kraft von Energiespeichereinheiten, insbesondere Federeinheiten 17, von denen vorzugsweise mehrere über den Umfang des Schwingungsdämpfers verteilt angeordnet sind. Die Federeinheiten befinden sich dabei innerhalb einer Dämpfungskammer 18. Die Funktion der elastischen Kupplung 9 wird dabei vom Schwungrad 8, welches wenigstens teilweise das Primärteil 13 bildet und vom Sekundärteil 14 und den Federeinheiten 17 erfüllt. Die Dämpfungsfunktion wird dabei maßgeblich von radialen Vorsprüngen und Aussparungen erreicht, welche in Umfangsrichtung innerhalb von geometrisch vorgegebenen Grenzen relativ zueinander verdrehbar sind, und welche einen Dämpfungsspalt miteinander ausbilden. Durch diesen Dämpfungsspalt muss nun die Hydraulikflüssigkeit strömen und dämpft die Bewegung. Zusätzlich - oder wie in 6 gezeigt alternativ - wird hier die Dämpfungsfunktion (auch) über die Federeinheiten 17 realisiert.
Auch hier trägt das Schwungrad 8 den Anlasserzahnkranz 16. Das Sekundärteil 14 ist zweiteilig ausgeführt. Das erste Teilelement 14.1 trägt dabei die Federn 17 wenigstens teilweise und das zweite Teilelement 14.1 dient der Ankopplung an Anschlußelemente, beispielsweise die Getriebeeingangswelle 6.
Auch in der Darstellung der 3 ist das Geberrad 26 mit dem Primärteil 13 beziehungsweise dem dieses umfassenden Schwungrad 8 verbunden. Anders als in der vorherigen Darstellung der 2 ist es hier in der Ansicht der 3 rechtsseitig angeordnet.
Die 2 und 3 stellen beispielhaft mögliche konstruktive Ausgestaltungen der Dämpfungsvorrichtung der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 dar. Entsprechend des Einsatzfalles sind spezielle Abwandlungen möglich, die jedoch vom Grundprinzip, der baulichen Integration des Schwungrades in einer Dämpfungseinheit Gebrauch machen. Dabei lässt sich selbstverständlich die Anordnung des Geberrads 26 rechtsseitig oder mittig jeweils bei beiden gezeigten konstruktiven Ausgestaltungen der 2 und 3 alternativ zueinander einsetzen. Bei fehlendem oder rechtsseitig angeordnetem Anlasserzahnkranz 16 ist selbstverständlich auch die linksseitige Anordnung des Geberrades 26 möglich.
Die Darstellung der 4 zeigt nun lediglich den oberen Teil einer weiteren Ausführungsvariante der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1. Dabei ist das zweiteilig aufgebaute Primärteil 13 als Schwungrad 8 zu erkennen. Es besteht aus einem ersten Teil 8.1, in welchem hier der Anlasserzahnkranz 16 montiert ist, und in welchem das Geberrad 26 einteilig und damit mittig, analog zur Darstellung in 2, angeordnet ist. Ein zweites Teilelement 8.2 des Schwungrads 8 bildet den weiteren Teil des Primärteils 13, welcher insgesamt ein Gehäuse um den Sekundärteil 14 ausbildet.
In der Gesamtansicht der kombinierten Schwungrad-Dämpfungseinheit 1 ist dabei der Gesamtaufbau nochmals zu erkennen einschließlich der Naben zur Aufnahme der Eingangswelle 25 im Primärteil 13 und der Ausgangswelle 24 zum Getriebe 5 in dem Sekundärteil 14. Ferner sind die Federpakete 17 zu erkennen. Die Dämpfung kann sowohl hydraulisch als auch als Reibdämpfung ausgeführt sein, wie in den vorhergehenden Figuren bereits erläutert.
In der Darstellung der 6 ist nun ein Ausschnitt einer Seitenansicht aus Sicht der Ausgangswelle 24, also aus sekundärseitiger Sicht, zu erkennen. Dabei ist das Sekundärteil 14 und das Primärteil 13 beziehungsweise Schwungrad 8 teilweise dargestellt, ebenso wie Teile der Federpakte 17. Dies entspricht ebenso wie der weitere Aufbau mit den Anschlägen und ähnlichem weitgehend dem Stand der Technik, sodass hierauf nicht weiter eingegangen wird. Das Geberrad 26 weist nun mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte Markierungen 28 auf, von welchen hier nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind. Diese Markierungen 28 lassen sich beispielsweise durch das Vorhandensein des metallischen Materials des Geberrads 26 neben den Markierungen 28 und das Fehlen dieses Materials im Bereich der Markierungen 28 durch die Sensoren 27, beispielsweise kapazitive Sensoren, Hallsensoren oder dergleichen, erfassen. Hierdurch lässt sich die Bewegung und Drehgeschwindigkeit des Geberrads 26 und des mit ihm verbundenen Primärteils 13 ermitteln. Die Werte können zur Steuerung des Antriebsstrangs 2 entsprechend genutzt werden.
Die Markierungen 28 sind dabei gleichmäßig als Einschnitte in dem Geberrad 26 um den Umfang verteilt angeordnet. Lediglich an einer Stelle ist eine weitere Markierung 29 zu erkennen. Diese sitzt zwischen zwei benachbarten im regelmäßigen Abstand um den Umfang angeordneten Markierungen 28. Sie dient als zusätzliche Markierung 29, um beispielsweise eine vollständige Umdrehung des Geberrads 26 und damit des Primärteils 13 erfassen zu können und kann insbesondere so positioniert sein, dass sie dem oberen Totpunkt zugeordnet ist. Die weitere Markierung 29 lässt also einen Rückschluss auf die Lage des oberen Totpunkts zu, was als Eingangsgröße für die Steuerung des Antriebsstrangs 2 von Nutzen sein kann und andererseits zur Erfassung einer vollständigen Umdrehung dient. Alternativ zur Ausgestaltung der weiteren Markierung 29 als weiterer Schlitz zwischen zwei benachbarten Markierungen 28 im gleichmäßigen Abstand über den Umfang könnte beispielsweise auch eine der Markierungen 28 weggelassen werden oder eine andere Art von Markierung gewählt werden, ohne dass damit der Umfang der hier diskutierten Erfindung verlassen werden würde.
Bezugszeichenliste

1: kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit
2: Antriebsstrang
3: Antriebsmaschine
4: Verbrennungskraftmaschine
5: Getriebebaueinheit
6: Getriebeeingangswelle
7: Motorabtriebswelle
8: Schwungrad
8.1, 8.2: Teile des Schwungrads
9: elastische Kupplung
10: Mittel zur Schwingungsdämpfung
11: erstes Kupplungselement
12: zweites Kupplungselement
13: Primärteil
14: Sekundärteil
14.1, 14.2: Teile des Sekundärteils
15: Integrale Baueinheit
16: Anlasserzahnkranz
17: Federeinheit
18: Dämpfungskammer
19: Anschlag
20: Vorsprünge
21: Mittel zur Federkopplung
22: Verbindungselement
23: Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
24: Ausgangswelle von 1
25: Eingangswelle von 1
26: Geberrad
27: Sensoren
28: Markierung
29: weitere Markierung
30: Dämpfungssystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 83180412 [0002]
DE 2937237 C2 [0002]
DE 19750408 C1 [0002]
DE 2937237 [0003]
EP 1442230 B1 [0005]

Claims

Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) zwischen einer Eingangswelle (25) und einer Ausgangswelle (24); 1.1 mit einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend einen Primärteil (13) und einem Sekundärteil (14), die relativ zueinander in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar sind; 1.2 der Primärteil (13) und der Sekundärteil (14) sind über Mittel zur Federkopplung (21) und Dämpfungskopplung (10) miteinander gekoppelt; 1.3 der Primärteil (13) wird wenigstens teilweise von einem Schwungrad (8) gebildet; 1.4 ein Geberrad (26) für eine Drehzahlsensorik ist drehfest mit der Eingangswelle (25) oder der Ausgangswelle (24) verbunden, dadurch gekennzeichnet, dass 1.5 das Geberrad (26) mit dem Primärteil (13) oder dem Sekundärteil (14) integriert ausgeführt ist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (26) einteilig mit zumindest einem Teil (8.1, 8.2) des Schwungrads (8) ausgebildet ist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (26) Markierungen für aktive, passive, kapazitive und/oder optische Sensoren (27) aufweist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (26) am Schwungrad (8) axial benachbart zu einem Anlasserzahnkranz (16) ausgeführt ist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (8) zweiteilig (8.1, 8.2) ausgeführt ist, wobei das Geberrad (26) einteilig mit einem der Teile (8.1) des Schwungrads (8) ausgebildet ist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (26) die Markierungen (28) gleichmäßig über dem Umfang verteilt aufweist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zu den gleichmäßig über den Umfang verteilten Markierungen (28) wenigstens eine weitere Markierung (29) vorgesehen ist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Markierung (29) dem oberen Totpunkt eines Kolbens einer Hubkolbenmaschine zugeordnet ist.
Kombinierte Schwungrad-Dämpfungseinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkolbenmaschine als Verbrennungsmotor (4) ausgebildet ist.