DE202019106786U1 - Drehmomentbegrenzer - Google Patents

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Abstract

Drehmomentbegrenzer für einen Antriebsstrang (19) mit zumindest einem Torsionsschwingungsdämpfer (1) aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:- eine Flanschdämpfereinheit (4) zum dämpfenden Aufnehmen von Torsionsschwingungen;- eine erste Seitenscheibe (5);- eine zweite Seitenscheibe (6),wobei die erste Seitenscheibe (5) und die zweiten Seitenscheibe (6) axial benachbart zu der Flanschdämpfereinheit (4) angeordnet sind und mittels einer Mehrzahl von Verbindungselementen (7) mit jeweils zumindest zwei Verbindungsschäften (8,9,10,11) miteinander verbunden sind, wobei die Seitenscheiben (5,6) als Gegenlager für eine Axialkraft auf die Flanschdämpfereinheit (4) eingerichtet sind, wobei die Verbindungselemente (7) auf zumindest zwei zueinander unterschiedlichen Kreisen (12,13) angeordnet sind, wobei der Drehmomentbegrenzer weiterhin die folgenden Komponenten aufweist:- eine Nabe (20) als Drehmomentausgang (21);- eine Reibscheibe (22) als Drehmomenteingang (23), welche mittelbar über die Flanschdämpfereinheit (4) mit der Nabe (20) gedämpft drehmomentübertragend verbunden ist;- eine Anpressplatte (24), welche mit der Reibscheibe (22) derart verpressbar ist, dass zwischen der Reibscheibe (22) und der Anpressplatte (24) ein Drehmoment reibschlüssig übertragbar ist, wobei mittels der Reibscheibe (22) ein Drehmoment von der Anpressplatte (24) auf die Nabe (20) lösbar übertragbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer mit einem Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse zum Dämpfen von Torsionsschwingungen für eine lösbare Drehmomentübertragungseinheit, eine Drehmomentübertragungseinheit mit einem solchen Torsionsschwingungsdämpfer, einen Antriebsstrang mit einer solchen Drehmomentübertragungseinheit, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
  • Aus dem Stand der Technik sind Torsionsschwingungsdämpfer, beispielsweise aus der WO 2008 / 019 641 A1 und aus der DE 10 2015 216 356 A1 aus dem Anwendungsgebiet als Kupplungsscheiben in einer Reibkupplung bekannt. Hierbei sind jeweils zwei Seitenscheiben vorgesehen, welche die rotatorisch schwingenden Komponenten des Torsionsschwingungsdämpfers, beispielsweise einen oder eine Mehrzahl von Nabenflanschen, axial abstützen sollen. Hier ist es bekannt, Stufenbolzen einzusetzen, welche mittels einer axial-zentralen Aufdickung die zwei Seitenscheiben formschlüssig auf Abstand haltend miteinander verbinden. Die Stufenbolzen werden jeweils endseitig vernietet, sodass zudem ein Kraftschluss gebildet ist.
  • Nun wurde festgestellt, dass für einige Anwendungsfälle die Axialkräfte zum Lagern der rotatorisch schwingenden Komponenten des Torsionsschwingungsdämpfers im Vergleich zu vorbekannten Anwendungsfällen erheblich gestiegen sind. Hier sind beispielsweise Kupplungsscheiben für Reibkupplungen im Hochleistungsbereich, Drehmomentbegrenzer, beispielsweise für elektrische Maschinen als Antriebsaggregat in einem elektrifizierten Antriebsstrang, beispielsweise einem Hybrid-Antriebsstrang mit elektrischer Maschine und Verbrennungskraftmaschine als parallele und/oder serielle Antriebsaggregate, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, zu nennen.
  • Ein Hochleistungsbereich ist geprägt von einem sehr hohen zu übertragenden Drehmoment, einer sehr hohen zu übertragenden Drehzahl, sehr niedrigen übertragbaren Torsionsschwingungen und/oder einer sehr langen Lebensdauer beziehungsweise sehr großen Anzahl von Lastzyklen. Zu dem Hochleistungsbereich sind aber auch, beispielsweise als einzige Abweichung zu einem normalen Leistungsbereich, sehr abrupte Drehmomentänderungen zu rechnen, wie sie beispielsweise bei einem Drehmomentbegrenzer im Falle eines Durchrutschens auftreten, und zwar stets bei hohen Drehmomenten und/oder großen Drehzahldifferenzen, beispielsweise bei einer Notbremsung eines Kraftfahrzeugs mit einer mittels eines Drehmomentbegrenzers dauerhaft drehmomentübertragend verbundenen elektrischen Maschine. Weiterhin zu dem Hochleistungsbereich ist aber auch (ebenfalls beispielsweise einzig) zu rechnen, einen sehr großen Dämpfungsbereich abzudecken, also eine Dämpfung für geringe Torsionsschwingungen ebenso wie für große Torsionsschwingungen beziehungsweise betragsmäßig geringe und große Schwankungsdrehmomente bereitzustellen.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch einen Drehmomentbegrenzer gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen und nebengeordneten Ansprüchen dargelegt. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
  • Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer mit einem Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse zum Dämpfen von Torsionsschwingungen für eine lösbare Drehmomentübertragungseinheit, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
    • - eine Flanschdämpfereinheit zum dämpfenden Aufnehmen von Torsionsschwingungen;
    • - eine erste Seitenscheibe;
    • - eine zweite Seitenscheibe,
    wobei die erste Seitenscheibe und die zweiten Seitenscheibe axial benachbart zu der Flanschdämpfereinheit angeordnet sind und mittels einer Mehrzahl von Verbindungselementen mit jeweils zumindest zwei Verbindungsschäften miteinander verbunden sind, wobei die Seitenscheiben als Gegenlager für eine Axialkraft auf die Flanschdämpfereinheit eingerichtet sind.
  • Der Torsionsschwingungsdämpfer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente auf zumindest zwei zueinander unterschiedlichen Kreisen angeordnet sind.
  • Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
  • Der Torsionsschwingungsdämpfer ist zum Dämpfen, also zum teilweisen Absorbieren, von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eingerichtet, wobei bevorzugt ein Teil der eingetragenen Schwingungsenergie in eine vergleichmäßigte Drehmomentabgabe umwandelbar ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist für eine lösbare Drehmomentübertragungseinheit, beispielsweise eine Kupplungsscheibe einer Reibkupplung, eine Rutschkupplung beziehungsweise einen Drehmomentbegrenzer einsetzbar. Dabei soll ein möglichst gut vergleichmäßigtes Drehmoment zudem möglichst verlustarm, also mit einem hohen Wirkungsgrad, um eine gemeinsame Rotationsachse übertragbar sein. Der Torsionsschwingungsdämpfer weist zu diesem Zweck eine Flanschdämpfereinheit mit zumindest einer Schwungmasse (Flansch) auf und ist bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildet, zumindest aber zu der Rotationsachse ausgewuchtet. Bei einem Einflanschdämpfer ist lediglich ein einziger (Naben-) Flansch als Dämpfermasse relativ zu den drehmomentübertragenden Komponenten schwingbar, also begrenzt verdrehbar, in dem Drehmomentfluss aufgehängt. Ein Mehrflanschdämpfer weist eine Mehrzahl, beispielsweise drei, separate Schwungmassen (Flansche) auf, welche über Druckfedern miteinander in Reihe verschaltet im Drehmomentfluss aufgehängt sind. Ein Mehrflanschdämpfer hat im Vergleich zu einem Einflanschdämpfer unter anderem den Vorteil, dass die Designfreiheit beispielsweise zum Abdecken eines großen Dämpfungsbereichs enorm vergrößert ist. In einer Ausführungsform sind, beispielsweise zu vorgenanntem Zweck, in Reihe geschaltete Druckfedern mit unterschiedlichen Federkennlinien ausgeführt.
  • Die erste Seitenscheibe und die zweite Seitenscheibe sind als axiale Gegenlager für die Flanschdämpfereinheit eingerichtet. In einer Ausführungsform sind die Seitenscheiben axial außen angeordnet, sodass die Flanschdämpfereinheit axial eingeklammert ist. In einer Ausführungsform sind alle, oder zumindest die axial abgestützten, Komponenten des Torsionsschwingungsdämpfer axial von den Seitenscheiben eingeklammert.
  • In einer Ausführungsform sind die Seitenscheiben aus einem kalt-umgeformten Blech gebildet und werden daher unabhängig von dem Material und der Fertigung teilweise auch als Seitenbleche bezeichnet.
  • Die Seitenscheiben sind axial miteinander verbunden, indem eine Mehrzahl von Verbindungselementen vorgesehen ist, welche Axialkräfte, bevorzugt einzig Zugkräfte, aufnehmen, und so eine mechanische Klammerung mittels der Seitenscheiben schaffen. Die Verbindungselemente weisen jeweils zumindest zwei Verbindungsschäfte auf, beispielsweise ausgeführt als Stufenbolzen. Die Verbindungsschäfte schaffen eine axiale Sicherung der Seitenscheiben zueinander, beispielsweise mittels Vernietung, sind aber auch für eine rotatorische Positionierung der beiden Seitenscheiben relativ zueinander, und bevorzugt der Flanschdämpfereinheit, eingerichtet.
  • Hier ist nun vorgeschlagen, dass die Verbindungselemente auf zumindest zwei zueinander unterschiedlichen Kreisen angeordnet sind. Infolge der unterschiedlichen Kreise wird die Axialkraftaufnahme in den Seitenscheiben auf unterschiedliche Durchmesser verteilt, sodass damit eine Versteifung der Seitenscheiben erzielt ist, weil dadurch die Abstützungsbreite zunimmt. Die Verbindungselemente übernehmen also zusätzlich die Aufgabe einer Versteifungsstruktur für die Seitenscheiben. Der biegewirksame Hebel der Seitenscheiben hin zu der Krafteinleitung radial innerhalb und/oder außerhalb der Region der Anbindung der Verbindungselemente ist dadurch verkürzt.
  • In einer Ausführungsform ist ein Kreis der Anordnung von Verbindungselementen derart angeordnet, dass die Verbindungselemente, welche bei einem anderen Winkel auf dem anderen Kreis liegen, mit schwingenden Komponenten der Flanschdämpfereinheit im Arbeitsbereich kollidieren würden. Es wird also mit dem zweiten Kreis für die Anordnung von Verbindungselementen, beispielsweise der Hälfte der eingesetzten Verbindungselemente, vorhandener Bauraum genutzt. In einer Ausführungsform sind zwei Kreise gebildet, welche zu der Rotationsachse nicht konzentrisch gebildet sind und einander überschneiden, wobei sie beispielsweise jeweils einen Radius gleichen Betrags aufweisen. In einer Ausführungsform sind die Kreise zueinander konzentrisch, bevorzugt konzentrisch zu der Rotationsachse, angeordnet, wobei die Radien der Kreise (betragsmäßig) unterschiedlich sind. In einer Ausführungsform sind weitere Kreise nach einer der zuvor genannten Ausführungsformen gebildet. Die Kreise sind theoretische Verbindungslinien zwischen den Verbindungselementen mit gleichem Radius zu einem gemeinsamen Mittelpunkt, beispielsweise auf der Rotationsachse. In einer Ausführungsform spiegeln sich diese Kreise in Kröpfungen beziehungsweise Rippen zumindest einer der Seitenscheiben wider, welche die Versteifung unterstützen und/oder eine Funktion als Anliegefläche und/oder Reibfläche übernehmen.
  • Die Verbindungselemente, welche mehr als zwei (axial gegenüberliegende) Verbindungsschäfte aufweisen, bilden mit ihren Verbindungsschäften eine Tangente zu dem jeweiligen Kreis oder sind bogenförmig angeordnet, sodass sie in Umlaufrichtung exakt dem Kreisbogen folgen oder an diesen angenähert sind. Ein Kreis wird dann beispielsweise durch die Verbindungsschäfte gezogen oder durch eine Mitte (in Umlaufrichtung) zwischen jenen Verbindungsschäften eines Verbindungselements, welche axial-gleichseitig, also einer der beiden Seitenscheiben zugeordnet sind.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die beiden Seitenscheiben formschlüssig miteinander verbunden sind.
  • Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist das Verbindungselement nicht allein als Zugelement eingesetzt, sondern erfüllt zudem die Aufgabe eines formschlüssigen Haltens der Seitenscheiben zueinander. Beispielsweise sind die beiden Seitenscheiben (einzig) mittels der Verbindungselemente miteinander rotatorisch relativ zueinander positioniert. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Seitenscheiben zusätzlich oder alternativ (einzig) mittels aller oder zumindest einem der Verbindungselemente axial zueinander beabstandet, wobei die betreffenden Verbindungselemente dann jeweils ein Abstandselement bilden.
  • In einer Ausführungsform ist zumindest eines der Verbindungselemente als Abstandselement mit jeweils mehr als zwei Verbindungsschäften ausgebildet.
  • Bei dieser Ausführungsform ist zwischen den Verbindungsschäften, welche mit derselben Seitenscheibe verbunden sind, ein Steg geschaffen, welcher diese beiden Verbindungsschäfte in Umfangsrichtung miteinander verbindet. Bevorzugt ist ein solches Verbindungselement einstückig ausgebildet. Das Verbindungselement bildet mit dem Steg und/oder mit einem Absatz an zumindest einem der Verbindungsschäfte einer axialen Seite, also einer Seitenscheibe zugeordnet, als Abstandelement einen formschlüssigen Abstandhalter.
  • Das Abstandelement nach einer der obigen Ausführungsformen erleichtert bevorzugt die Montage, indem das betreffende Verbindungselement in eine (beispielsweise die erste) Seitenscheibe eingesteckt, und gemäß einer Ausführungsform mit der betreffenden Seitenscheibe verbunden, wird. Nach beispielsweise der Montage der Flanschdämpfereinheit wird dann die andere (beispielsweise zweite) Seitenscheibe auf das betreffende Verbindungselement aufgesteckt und ist damit bereits im vorbestimmten Abstand zu der bereits montierten (ersten) Seitenscheibe angeordnet. In einer Ausführungsform werden die Verbindungsschäfte erst nach Montage beider Seitenscheibe oder einem noch späteren Fertigungsschritt mit beiden Seitenscheiben verbunden.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die Seitenscheiben mittels der Verbindungselemente kraftschlüssig verbunden sind, bevorzugt miteinander vernietet sind.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Seitenscheiben mittels der Verbindungselemente kraftschlüssig verbunden, beispielsweise miteinander verschraubt. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine gegen Rüttellasten besonders zuverlässige Nietung gebildet, bevorzugt einstückig mittels Kalt-Umformen der Verbindungsschäfte, welche zu diesem Zweck eine axiale Verlängerung aufweisen. In einer Ausführungsform ist ein Verbindungskopf an zumindest einem der Verbindungsschäfte einer axialen Seite bereits, bevorzugt einstückig, gebildet und wird nicht erst durch Umformen oder Verschrauben gebildet.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass zumindest eines der Verbindungselemente einstückig aus einem der beiden Seitenscheiben gebildet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist zumindest eines der Verbindungselemente, bevorzugt sind alle Verbindungselemente, einstückig mit einer der beiden Seitenscheiben gebildet. Bevorzugt sind ein Teil der Verbindungselemente mit einer der Seitenscheiben und ein Teil der Verbindungselemente mit der jeweils anderen Seitenscheibe einstückig gebildet, wobei bevorzugt die beiden Seitenscheiben diesbezüglich baugleich oder insgesamt identisch gebildet sind.
  • In einer Ausführungsform ist das Seitenblech mit dem zumindest einen einstückig daraus gebildeten Verbindungselement aus einem Blech gebildet und das einstückig gebildete Verbindungselement ist mittels Umformen aus jener Seitenscheibe in axialer Richtung aufgestellt. In einer Ausführungsform ist der gesamte Umformungsprozess zum Herstellen des Seitenblechs aus einem Rohblech, beispielsweise umfassend Stanzen, Topfen und Kanten, in einem einzigen Schritt beziehungsweise mittels eines einzigen Werkzeugs mit einem einzigen Fertigungshub ausgeführt.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass zumindest eines der Verbindungselemente zumindest lokal gehärtet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Eigenschaften einer ausreichenden Oberflächenhärte und einer gewünschten (relativ hohen) Elastizität der Verbindungselemente mit einer geeigneten Werkstoffwahl, beispielsweise einem Stahl, verbindbar, sodass trotz hoher Flächenpressung und/oder einem Einschlag von einer Dämpfermasse gegen ein Verbindungselement die Verbindungselemente standhalten und zugleich große Vibrationen beziehungsweise hohe Amplituden einer Relativbewegung der beiden Seitenscheiben und/oder hohen Biegelasten auf das Verbindungselement über eine lange Lebensdauer ertragen werden können. Zugleich ist das Verbindungselement unter dieser Aufgabenstellung einstückig ausführbar, bevorzugt einstückig mit einem Seitenblech (vergleiche oben), wobei das Härten bevorzugt nach dem Umformen durchgeführt wird.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass zumindest eines der Verbindungselemente und/oder zumindest ein Verbindungsschaft einen eckigen, bevorzugt viereckigen, Querschnitt aufweist.
  • Mittels eines eckigen Querschnitts ist es möglich, eine sehr genaue geometrische Zuordnung zwischen dem Verbindungsschaft und der damit zu verbindenden Seitenscheibe zu schaffen. Dies ist zum einen bei der Montage vorteilhaft, sodass eine Fehlmontage unterbunden wird, und zum anderen ist in einem Lastfall die Einhaltung der korrekten Position der beiden Seitenscheiben relativ zueinander und/oder des Verbindungselements relativ zu zumindest einer der beiden Seitenscheiben unterstützt. Bevorzugt sind zudem von einem Verbindungselement zu einer Seitenscheibe zwei oder mehr Verbindungsschäfte gebildet, wobei zumindest einer der, bevorzugt alle, Verbindungsschäfte einen eckigen Querschnitt aufweist.
  • Für die Richtung der Hauptlastfälle in Umfangsrichtung ist ein viereckiger Querschnitt mit (etwa) radial ausgerichteten Anlageflächen zu der betreffenden Seitenscheibe vorteilhaft.
  • Der Querschnitt bezeichnet eine Ebene in dem betreffenden Verbindungsschaft in einem axialen Bereich überschneidend mit der betreffenden Seitenscheibe, welche eine Normale parallel zu der Rotationsachse aufweist.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass zumindest eines der Verbindungselemente als Anschlag zur Drehwinkelbegrenzung für die Flanschdämpfereinheit eingerichtet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist mit zumindest einem der Verbindungselemente, bevorzugt mit einer mit der Anzahl von Schwungmassen identischen Anzahl von Verbindungselementen, zumindest an (in Umfangsrichtung) einer Seite ein Anschlag zum Begrenzen eines relativen Maximalwinkels zwischen den Seitenscheiben und der betreffenden Schwungmasse gebildet. In einer Ausführungsform bildet ein solches Verbindungselement zugleich ein Abstandselement nach einer Ausführungsform gemäß obiger Beschreibung. In einer Ausführungsform sind die Funktionen Abstandhalten und Drehwinkelbegrenzung in verschiedene Verbindungselemente separiert. In einer Ausführungsform bildet ein solcher Anschlag für eine Drehmomentrichtung einen Drehmomenteingang in die Flanschdämpfereinheit.
  • Die hier genannten Verbindungselemente sind also in radialer Überlappung mit zumindest einer der Schwungmassen der Flanschdämpfereinheit angeordnet. Bevorzugt sind entsprechende Verbindungselemente auf einem ersten Kreis angeordnet und weitere Verbindungselemente auf einem (größeren) zweiten Kreis, wobei diese Verbindungselemente zwar, beispielsweise dauerhaft, in Umfangsrichtung überlappend mit einer Schwungmasse aber radial außerhalb der Schwungmasse angeordnet sind.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die Flanschdämpfereinheit mittels zumindest eines der Verbindungselemente zentriert ist und/oder weiterhin eine Drehmomentaufnahme mit zumindest einem Reibbelag integriert ist, wobei der zumindest eine Reibbelag mittels zumindest eines der Verbindungselemente zentriert ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist zumindest eines der Verbindungselemente, bevorzugt die Verbindungselemente eines der Kreise, zum Zentrieren von relativ zu den Seitenscheiben schwingenden Komponenten des Torsionsschwingungsdämpfers eingerichtet. Solche Komponenten sind beispielsweise Schwungmassen der Flanschdämpfereinheit und/oder zumindest ein Reibbelag zum reibschlüssigen anliegen an zumindest einer der Seitenscheiben. Ein solcher Reibbelag ist beispielsweise zum Erzeugen oder Verstärken einer Hysterese in der Dämpfungseigenschaft des Torsionsschwingungsdämpfers eingerichtet, beispielsweise für eine von der Drehmomentrichtung abhängig unterschiedliches Dämpfungsverhalten beziehungsweise Ansprechverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers. Beispielsweise ist ein solcher Reibbelag relativ zu einem Flansch der Flanschdämpfereinheit rotatorisch fixiert und mittels eines Vorspannmittels, beispielsweise einer Tellerfeder, mittelbar oder unmittelbar gegen eine der Seitenscheiben gepresst.
  • Die Zentrierung ist zum Unterstützen einer korrekten Montage und/oder zum Halten in der korrekten beziehungsweise zum Zurückführen des betreffenden Bauteils in die korrekte Position auch unter hoher Drehzahl und/oder großer Last beziehungsweise großer Schwingungsamplitude und/oder Schwingungsfrequenz.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Drehmomentübertragungseinheit für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
    • - einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung;
    • - eine Nabe als Drehmomentausgang;
    • - eine Reibscheibe als Drehmomenteingang, welche mittelbar über die Flanschdämpfereinheit mit der Nabe gedämpft drehmomentübertragend verbunden ist;
    • - eine Anpressplatte, welche mit der Reibscheibe derart verpressbar ist, dass zwischen der Reibscheibe und der Anpressplatte ein Drehmoment reibschlüssig übertragbar ist,
    wobei mittels der Reibscheibe ein Drehmoment von der Anpressplatte auf die Nabe lösbar übertragbar ist.
  • Die Drehmomentübertragungseinheit ist dazu eingerichtet, eine Drehmomentübertragung unterbrechbar zu gestalten und zugleich einen hohen Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung sicherzustellen. Beispiele einer reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinheit sind eine Reibkupplung, eine Rutschkupplung beziehungsweise ein Drehmomentbegrenzer, bevorzugt für eine elektrische Maschine in einem elektrifizierten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise eines Hybrid-Fahrzeugs.
  • Eine Reibscheibe stellt im Zusammenwirken mit einer Gegenplatte unter einer axialen Vorspannung, beispielsweise mittels einer Tellerfeder und/oder einer axial bewegbaren Anpressplatte, eine Drehmomentübertragung bis zu einem auslegungsgemäß vorbestimmten maximalen Drehmoment sicher. Die Vorspannung ist im Falle einer Reibkupplung aktiv aufhebbar, beispielsweise mittels eines Kupplungspedals in einer Fahrerkabine eines Kraftfahrzeugs. Die Vorspannung einer Rutschkupplung beziehungsweise eines Drehmomentbegrenzers ist konstruktiv festgelegt und dient lediglich dem Schutz vor einer Überlast, die auslegungsgemäß nicht oder nur selten vorkommen soll, beispielsweise zu Sicherung gegen eine Beschädigung von Bauteilen oder ungewünschten Betriebszuständen beispielsweise Gangverspannungen bei einem Doppelschaltgetriebe.
  • Die hier vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinheit umfasst einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer eine separate (vormontierbare) Baueinheit bildet oder bei einer Montage der Drehmomentübertragungseinheit auch erst (in sich) montiert wird. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist zum Dämpfen von Drehmomentschwingungen vorgesehen. Bevorzugt soll zum einen im drehmomentübertragenden Betrieb eine Drehmomentschwingung gedämpft werden. Zum anderen solle eine induzierte Reibschwingung, welche durch eine rupfende Drehmomentübertragung infolge eines sich wiederholt abhebenden Reibschlusses bei Überschreiten der auslegungsgemäßen Grenze des maximal übertragbaren Drehmoments, von dem übrigen beziehungsweise ausgangsseitigen oder eingangsseitigen Antriebsstrang entkoppelt werden.
  • Zentral, also nah bei der Rotationsachse, ist eine Nabe angeordnet, welche einen Anschluss an eine Ausgangswelle bildet, beispielsweise mittels einer nach radial-innen gerichteten Steckverzahnung für eine korrespondierende Außenverzahnung einer solchen Ausgangswelle. Die Nabe weist radial-außen, also hin zu dem Torsionsschwingungsdämpfer eine Außenverzahnung auf, welche einen so großen Abstand zwischen den einzelnen Außenzähnen bildet, dass eine Schwungmasse relativ zu der Nabe verdrehbar ist.
    Weiterhin ist ein Drehmomenteingang vorgesehen, wobei dieser zum reibschlüssigen Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet ist. Beispielsweise ist der Drehmomenteingang eine Reibscheibe mit einem Reibbelag. Beispielsweise ist der Drehmomenteingang zumindest eine Seitenscheibe oder mit der zumindest einen Seitenscheibe verbunden, mittels welcher den Torsionsschwingungsdämpfer axial gelagert ist. In einer Ausführungsform als Rutschkupplung oder Drehmomentbegrenzer bildet die zumindest eine Seitenscheibe eine Gegenplatte und/oder stützt eine axial bewegbare Anpressplatte gefedert, beispielsweise mittels einer Tellerfeder, axial ab, sodass diese (dauerhaft) gegen einen korrespondierenden Reibbelag gepresst ist. Die Seitenscheibe beziehungsweise das Paar von Seitenscheiben ist bevorzugt relativ zu der Nabe verdrehbar an der Nabe axial abgestützt beziehungsweise die Nabe ist axial zwischen dem Paar von Seitenscheiben axial gehalten.
  • Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Begriffe Eingang und Ausgang lediglich für einen angenommenen Hauptbetriebszustand gewählt sind, beispielsweise ein Zugmoment ausgehend von einer Antriebsmaschine vom Eingang zum Ausgang auf ein ausgangsseitig angeschlossenes Getriebe übertragbar ist und umgekehrt ein Schubmoment ausgehend beziehungsweise übertragen von einem Getriebe vom Ausgang zum Eingang auf die eingangsseitig angeschlossene Antriebsmaschine übertragbar ist. Ein Drehmomentverlauf ist also durchaus vom Ausgang hin zum Eingang mittels des Torsionsschwingungsdämpfers (bevorzugt in beiden Richtungen gedämpft) übertragbar.
  • In einer Ausführungsform sind in dem Torsionsschwingungsdämpfer zylindrische und/oder bogenförmige Druckfedern vorgesehen. Diese sind bevorzugt in jedem Betriebszustand kontaktlos zu den Seitenscheiben ausgeführt. In einer Ausführungsform sind die Seitenscheiben lediglich zum Verhindern eines Ausbrechens beziehungsweise zum Vermindern eines Folgeschadens infolge einer (nicht auslegungsgemäßen) Überlastung einer Druckfeder eingerichtet. In einer Ausführungsform sind Fenster in zumindest einer der Seitenscheiben vorgesehen, durch welche zumindest eine Druckfeder dauerhaft oder in zumindest einem Betriebszustand hindurchragt.
  • Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinheit vorgeschlagen, dass die Drehmomentübertragungseinheit als passiv lösbarer Drehmomentbegrenzer eingerichtet ist, wobei bevorzugt ein Reibbelag zwischen der Reibscheibe und der Anpressplatte lose angeordnet ist.
  • Ein solcher passiver Drehmomentbegrenzer ist beispielsweise für einen Hybrid-Antriebsstrang für die Rotorwelle einer elektrischen Maschine besonders vorteilhaft, sodass die elektrische Maschine effizient vor Torsionsschwingungen geschützt ist, auf welche die elektrische Maschine unter Umständen empfindlich reagiert, beziehungsweise weil an der Rotorwelle anliegende Torsionsschwingungen die Blindleistung der elektrischen Maschine erhöhen und/oder Fehlströme mit schädigenden Überschlagspannungen auf Nachbarbauteile verursachen können. Der Drehmomentbegrenzer beziehungsweise dessen Flanschdämpfereinheit erfüllt bevorzugt die zuvor beschriebene Aufgabe der Schwingungsdämpfung für zwei Betriebszustände, nämlich im normalen Betrieb, in welchem das Drehmoment ungestört mit einem hohen Wirkungsgrad mittels des Drehmomentbegrenzers übertragen wird, und im Überlast-Betrieb, bei welchem beispielsweise ein Rupfen auftritt.
  • Für einen Anwendungsfall, in welchem der Überlast-Betrieb lediglich als Funktionssicherheit, beispielsweise gegen ein Blockieren der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist, ist ein loser Reibbelag, wie er zuvor beschrieben ist, vorteilhaft, sodass eine geringe axiale Bautiefe und/oder ein einfacher Aufbau erreicht ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Hybrid-Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend eine elektrische Antriebsmaschine mit einer Rotorwelle, zumindest einen Verbraucher und eine als Drehmomentbegrenzer ausgeführte Drehmomentübertragungseinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Rotorwelle zur Drehmomentübertragung mittels der Drehmomentübertragungseinheit mit dem zumindest einen Verbraucher schwingungsgedämpft und reibschlüssig begrenzt auf ein vorbestimmtes Maximaldrehmoment verbunden ist.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang ist beispielsweise in einem Kraftfahrzeug als Vortriebseinrichtung einsetzbar. Der Hybrid-Antriebsstrang umfasst neben einer elektrischen Antriebsmaschine weiterhin eine Verbrennungskraftmaschine, welche seriell, also zum Erzeugen elektrischer Energie für die elektrische Antriebsmaschine eingesetzt ist und/oder parallel, also zur Abgabe eines Drehmoments an den Verbraucher, beispielsweise das zumindest eine zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingerichteten Fahrzeugrad.
  • Der Drehmomentbegrenzer ist zwischen der Rotorwelle und dem Verbraucher, bevorzugt vor einem verbraucherseitigen Getriebe nah bei der elektrischen Antriebsmaschine, angeordnet und schützt die elektrische Antriebsmaschine vor einer verbraucherseitig eingetragenen Überlast. Zudem werden Torsionsschwingungen ausgehend von dem Verbraucher oder induziert durch ein Durchrutschen des Drehmomentbegrenzers bei einer Überlast gedämpft. Auch wird der Verbraucher vor Torsionsschwingungen der elektrischen Antriebsmaschine geschützt. In einer Ausführungsform stellt der Drehmomentbegrenzer zugleich einen elektrischen Überschlagschutz mittels eines Isolationselements dar, sodass verbraucherseitige Komponenten des Hybrid-Antriebsstrangs vor elektrischer Aufladung, und bevorzugt vor einem Lichtbogen-Überschlag, geschützt sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Hybrid-Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Hybrid-Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
  • Ein Hybrid-Fahrzeug umfasst einen Hybrid-Antriebsstrang gemäß vorhergehender Beschreibung, und somit eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Antriebsmaschine. Die Drehmomentübertragungseinheit ist bevorzugt als Drehmomentbegrenzer im Teilstrang der elektrischen Antriebsmaschine eingesetzt. Weiterhin ist bevorzugt eine weitere Drehmomentübertragungseinheit als Kupplungsscheibe in einer Reibkupplung im Teilstrang der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt.
  • Das Hybrid-Fahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen, beispielsweise ein Golf GTE, Audi Q5 Hybrid, ein Porsche Panamera S E-Hybrid.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend ein Antriebsaggregat mit einer Antriebswelle, zumindest einen Verbraucher und eine Drehmomentübertragungseinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Antriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Drehmomentübertragungseinheit mit dem zumindest einen Verbraucher schwingungsgedämpft und reibschlüssig begrenzt auf ein vorbestimmtes Maximaldrehmoment verbunden ist.
  • Der (einfache) Antriebsstrang unterscheidet sich von dem Hybrid-Antriebsstrang, indem dort lediglich ein einziges Antriebsaggregat vorgesehen ist, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder eine elektrische Antriebsmaschine. Der Drehmomentbegrenzer erfüllt hierbei die oben genannten Funktionen und ist für eine frühzeitige Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang bevorzugt ebenfalls möglichst nah an dem Antriebsaggregat angeordnet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
  • Das (einfache) Kraftfahrzeug unterscheidet sich von einem Hybrid-Fahrzeug dadurch, dass nur ein einziger Antriebsstrang zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingesetzt ist, wobei das Antriebsaggregat eine Verbrennungskraftmaschine oder eine elektrische Antriebsmaschine ist. Ausgeschlossen ist hierbei nicht, dass weitere Maschinen für weitere Funktionen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Pumpe für einen Kühlkreislauf, eine Servolenkung und anderes, vorgesehen sind. Die Drehmomentübertragungseinheit erfüllt hierbei die oben genannten Funktionen und ist für eine frühzeitige Schwingungsdämpfung, beispielsweise innerhalb einer Reibkupplung, im Antriebsstrang bevorzugt ebenfalls möglichst nah an dem Antriebsaggregat angeordnet.
  • Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
    • 1: eine Drehmomentübertragungseinheit mit einem T orsionsschwingungsdäm pfer;
    • 2: die Drehmomentübertragungseinheit nach 1 in Schnittansicht A-A;
    • 3: die Drehmomentübertragungseinheit nach 1 in Schnittansicht B-B;
    • 4: ein vernietbares Verbindungselement in einer ersten Ausführungsform vor einem Umformen;
    • 5: ein vernietbares Verbindungselement in einer ersten Ausführungsform nach einem Umformen;
    • 6: ein vernietbares Verbindungselement in einer zweiten Ausführungsform in Seitenansicht vor einem Umformen;
    • 7: ein vernietbares Verbindungselement in einer zweiten Ausführungsform in Draufsicht vor einem Umformen;
    • 8: ein vernietbares Verbindungselement in einer zweiten Ausführungsform in Seitenansicht nach einem Umformen;
    • 9: ein vernietbares Verbindungselement in einer zweiten Ausführungsform in Draufsicht nach einem Umformen;
    • 10: ein Ausschnitt einer Drehmomentübertragungseinheit mit einem ersten Verbindungselement und einem zweiten Verbindungselement; und
    • 11: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Torsionsschwingungsdämpfer.
  • In 1 ist eine Drehmomentübertragungseinheit 3, hier beispielsweise ein Drehmomentbegrenzer, mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 1 gezeigt. Mittels der Drehmomentübertragungseinheit 3 ist ein Drehmoment gedämpft um eine Rotationsachse 2 übertragbar, zu welcher die Drehmomentübertragungseinheit 3 rotationssymmetrisch oder zumindest ausgewuchtet ausgeführt ist. Die Rotationsachse 2 definiert die axiale Richtung 14 (aus der Blattebene herausweisen) und die Umfangsrichtung 34. Eine Drehmomentaufnahme 16, hier beispielsweise eine Reibscheibe 22, bildet den Drehmomenteingang 23 des Torsionsschwingungsdämpfers 1. Eine Nabe 20 im Zentrum der Drehmomentübertragungseinheit 3 beziehungsweise des Torsionsschwingungsdämpfers 1 bildet den Drehmomentausgang 21. Damit ist aber nicht ausgeschlossen, dass ein Drehmoment von der Nabe 20 an die Drehmomentaufnahme 16 übertragen wird. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 umfasst hier vier Federpakete, von welchen das erste Federpaket 35 und das zweite Federpaket 36 dargestellt sind, welche zueinander in Umfangsrichtung 34 parallel oder in Reihe geschaltet sind.
  • Die Drehmomentaufnahme 16 ist mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 1 mittels Seitenscheiben verbunden, von welchen hier die zweite Seitenscheibe 6 zu sehen ist. In der gezeigten Ruhelage sind außer den Federpaketen 35, 36 die Komponenten des Torsionsschwingungsdämpfers 1 verdeckt. Details dazu folgen in der nachfolgenden Erläuterung der 2 und 3. Radial außerhalb der Federpakete 35, 36 sind jeweils ein erster Verbindungsschaft 8 und ein zweiter Verbindungsschaft 9 von einer Mehrzahl von Verbindungselementen 7 zu erkennen, welche beispielsweise wie in 7 bis 9 dargestellt ausgeführt sind. Die Verbindungselemente 7 sind hierbei auf zwei Kreisen mit unterschiedlichem Radius angeordnet, nämlich einem inneren Kreis 12 und einem äußeren Kreis 13. In der dargestellten Ausführungsform sind der innere Kreis 12 und der äußere Kreis 13 konzentrisch zu der Rotationsachse 2 angeordnet. Der erste Verbindungsschaft 8 und der zweite Verbindungsschaft 9 eines jeweiligen Verbindungselements 7 sind auf dem jeweiligen Kreis angeordnet oder jeweils symmetrisch tangential dazu angeordnet. Hier in 1 ist die Schnittlage A-A und B-B der nachfolgenden 2 und 3 gekennzeichnet.
  • In 2 (Schnitt A-A gemäß 1) und 3 (Schnitt B-B gemäß 1) ist die Drehmomentübertragungseinheit 3 mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 1 gezeigt, wie beispielsweise in 1 dargestellt, hier beispielsweise als Drehmomentbegrenzer ausgeführt. Axial zwischen den beiden Seitenscheiben 5 und 6 ist ausschnittsweise ein Dämpferflansch 37, und in 2 ein (erstes) Federpaket 35, einer Flanschdämpfereinheit 4 zu erkennen. Hier ist der Drehmomenteingang 23 als Reibscheibe 22 ausgeführt, welche (beispielsweise lose) einen (darstellungsgemäß rechts) ersten Reibbelag 17 und einen (darstellungsgemäß links) zweiten Reibbelag 18 aufweist. Die Reibscheibe 22 ist (darstellungsgemäß links) an die zweite Seitenscheibe 6 zur reibschlüssigen Drehmomentübertragung angepresst, welche dort also eine Gegenplatte 39 bildet. Die in axialer Richtung 14 (darstellungsgemäß nach links auf die Reibscheibe 22) wirkende Anpresskraft ist mittels einer an der ersten Seitenscheibe 5 abgestützten Tellerfeder 38 über eine Anpressplatte 24 auf die Reibscheibe 22 (von darstellungsgemäß rechts) ausgeübt. Diese Anpresskraft wird von dem Verbindungselement 7 aufgenommen, sodass eine Kraftklammer von der ersten Seitenscheibe 5 und der zweiten Seitenscheibe 6 gebildet ist. Die Kraftaufnahme ist formschlüssig, und bevorzugt auch kraftschlüssig, mittels axialer Verpressung, von einem ersten Nietkopf 41 und einem zweiten Nietkopf 42 gebildet.
  • Im Vergleich von 2 und 3 ist zu erkennen, dass der (innere) Kreis 12 in 3 kleiner ist als der (äußere) Kreis 13 in 2. Beispielsweise ist das Verbindungselement 7 in 2 radial außerhalb des Dämpferflanschs 37 der Flanschdämpfereinheit 4 und das Verbindungselement 7 in 3 in radialer Überlappung mit dem Dämpferflansch 37 der Flanschdämpfereinheit 4 angeordnet. Das Verbindungselement 7 auf dem inneren Kreis 12 ist beispielsweise als (in Umfangsrichtung 34 wirkendes) Anschlagelement für den Dämpferflansch 37 der Flanschdämpfereinheit 4 eingerichtet, sodass eine Verdrehwinkelbegrenzung für den Dämpferflansch 37 und/oder eine Drehmomentübertragung von den Seitenscheiben 5, 6 auf den Dämpferflansch 37 gebildet ist.
  • In 4 ist ein Verbindungselement 7 als Stufenbolzen ausgeführt vor dem Umformen und in 5 nach dem Umformen des ersten Nietkopfs 41 und des zweiten Nietkopfs 42 dargestellt. Die Nietköpfe 41, 42 sind hier rein schematisch mittels (darstellungsgemäß senkrechter) gestrichelter Linie abgesetzt gezeigt, wobei infolge der axialen Umformung ein Teil des Materials des in 4 als Nietkopf 41, 42 bezeichneten Abschnitts des Verbindungsschafts 8 beziehungsweise 9 als Durchmessererweiterung im Bereich der Durchgangsöffnung in der betreffenden Seitenscheibe 4 beziehungsweise 5 (vergleiche 1) zugeführt ist, wie in 5 gezeigt. Dadurch entsteht hier zusätzlich ein Kraftschluss. Zentral befindet sich ein Abstandhalter 40, mittels welchem die Seitenscheiben 5, 6 formschlüssig, und bevorzugt nach dem Umformen auch kraftschlüssig, zueinander beabstandet gehalten sind. Der erste Verbindungsschaft 8 und der zweite Verbindungsschaft 9 werden bei der Montage in eingebrachte Öffnungen in der jeweiligen Seitenscheibe 5, 6 eingesteckt und erstrecken sich dann durch die jeweilige Seitenscheibe 5, 6. Die Nietköpfe 41 und 42 werden nach dem Einbringen in die korrespondierende Öffnung umgeformt, bevorzugt kalt-umgeformt.
  • In 6 ist ein Verbindungselement 7 in Seitenansicht (montiert wie beispielsweise in 1 oder 10) sowie 7 in Draufsicht (montiert in radialer Ansicht) als flaches Blechelement ausgeführt vor dem Umformen und in 8 in Seitenansicht sowie in 9 in Draufsicht nach dem Umformen des ersten Nietkopfs 41, des zweiten Nietkopfs 42, des dritten Nietkopf 43 und des vierten Nietkopfs 44 dargestellt. Die Nietköpfe 41 bis 44 sind hier rein schematisch mittels (darstellungsgemäß waagerechter) gestrichelter Linie abgesetzt gezeigt, wobei infolge der axialen Umformung ein Teil des Materials des in 6 und in 7 als Nietkopf 41 bis 44 bezeichneten Abschnitts des entsprechenden Verbindungsschafts 8 bis 11 als Durchmessererweiterung im Bereich der Durchgangsöffnung in der betreffenden Seitenscheibe 4 beziehungsweise 5 (vergleiche 1) zugeführt ist, wie in 8 und in 9 gezeigt. Dadurch entsteht hier zusätzlich ein Kraftschluss. Auch dieses Verbindungselement 7 weist ebenfalls einen Abstandhalter 40 als zentrale (hier rechteckige) Platte auf, welche einstückig mit einem ersten Verbindungsschaft 8 und einem dritten Verbindungsschaft 10 auf einer (nach Montage axial) ersten Seite (beispielsweise zu der ersten Seitenscheibe 5) und auf der (axial) anderen Seite mit einem zweiten Verbindungsschaft 9 und einem vierten Verbindungsschaft 11 ausgeführt ist. Der erste und dritte Verbindungsschaft 8, 10 sowie der zweite und vierte Verbindungsschaft 9, 11 werden bei der Montage in eingebrachte Öffnungen in der jeweiligen Seitenscheibe 5, 6 eingesteckt und erstrecken sich dann durch die jeweilige Seitenscheibe 5, 6. Die Nietköpfe 41, 43 und 42, 44 werden nach dem Einbringen in die korrespondierende Öffnung umgeformt, bevorzugt kalt-umgeformt.
  • In 10 ist ein Ausschnitt einer Ausführungsform einer Drehmomentübertragungseinheit 3 mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 1 in einer Ansichtsrichtung gemäß 1 gezeigt, sodass die axiale Richtung 14 aus der Blattebene herauszeigt. Eine (erste) Seitenscheibe 5 ist hier mittels eines ersten Verbindungselements 7 nach 5 mit einer (verdeckten zweiten) Seitenscheibe formschlüssig verbunden, und zwar auf dem inneren Kreis 12 und ist bevorzugt als Anschlagelement für den Torsionsschwingungsdämpfer 1 eingerichtet. Ein zweites und drittes Verbindungselement 7 ist auf dem äußeren Kreis 13 angeordnet und gemäß 8 und 9 ausgeführt. Die Verbindungsschäfte 8 bis 11 (vergleiche 6 bis 9) der Verbindungselemente 7 auf dem äußeren Kreis 13 sind mit einem rechteckigen Querschnitt 15 ausgeführt, wie hier mit einer Schnittansicht ganz rechts in der Darstellung bei dem dritten Verbindungsschaft 10 pars-pro-toto gezeigt ist.
  • In 11 ist schematisch ein Hybrid-Antriebsstrang 19 in einem Hybrid Fahrzeug 27 gezeigt. Dabei sind eine elektrische Antriebsmaschine 25 über ihre Rotorwelle 26 und eine Verbrennungskraftmaschine 30 über ihre Verbrennerwelle 31 einander parallel geschaltet drehmomentübertragend mit dem, einen Verbraucher bildenden, linken Antriebsrad 28 und rechten Antriebsrad 29 verbunden. Rein optional ist das Hybrid-Fahrzeug 27 als Fronttriebler ausgeführt, sodass die elektrische Antriebsmaschine 25 und die Verbrennungskraftmaschine 30 vor der Fahrerkabine 32 angeordnet sind. Zudem sind die elektrische Antriebsmaschine 25 und die Verbrennungskraftmaschine 30 rein optional in Queranordnung, also mit der Rotorwelle 26 und Verbrennerwelle 31 quer zu der Längsachse 33 des Hybrid Fahrzeugs 27 angeordnet.
  • Mit dem hier vorgeschlagenen Torsionsschwingungsdämpfer wird auf kostengünstige Weise bei gleichem Montageaufwand die Axialsteifigkeit erhöht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Torsionsschwingungsdämpfer
    2
    Rotationsachse
    3
    Drehmomentübertragungseinheit
    4
    Flanschdämpfereinheit
    5
    erste Seitenscheibe
    6
    zweite Seitenscheibe
    7
    Verbindungselement
    8
    erster Verbindungsschaft
    9
    zweiter Verbindungsschaft
    10
    dritter Verbindungsschaft
    11
    vierter Verbindungsschaft
    12
    innerer Kreis
    13
    äußerer Kreis
    14
    axiale Richtung
    15
    Querschnitt
    16
    Drehmomentaufnahme
    17
    erster Reibbelag
    18
    zweiter Reibbelag
    19
    Hybrid-Antriebsstrang
    20
    Nabe
    21
    Drehmomentausgang
    22
    Reibscheibe
    23
    Drehmomenteingang
    24
    Anpressplatte
    25
    elektrische Antriebsmaschine
    26
    Rotorwelle
    27
    Hybrid-Fahrzeug
    28
    linkes Antriebsrad
    29
    rechtes Antriebsrad
    30
    Verbrennungskraftmaschine
    31
    Verbrennerwelle
    32
    Fahrerkabine
    33
    Längsachse
    34
    Umfangsrichtung
    35
    erstes Federpaket
    36
    zweites Federpaket
    37
    Dämpferflansch
    38
    Tellerfeder
    39
    Gegenplatte
    40
    Abstandhalter
    41
    erster Nietkopf
    42
    zweiter Nietkopf
    43
    dritter Nietkopf
    44
    vierter Nietkopf
  • 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
    • WO 2008/019641 A1 [0002]
    • DE 102015216356 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Drehmomentbegrenzer für einen Antriebsstrang (19) mit zumindest einem Torsionsschwingungsdämpfer (1) aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Flanschdämpfereinheit (4) zum dämpfenden Aufnehmen von Torsionsschwingungen; - eine erste Seitenscheibe (5); - eine zweite Seitenscheibe (6), wobei die erste Seitenscheibe (5) und die zweiten Seitenscheibe (6) axial benachbart zu der Flanschdämpfereinheit (4) angeordnet sind und mittels einer Mehrzahl von Verbindungselementen (7) mit jeweils zumindest zwei Verbindungsschäften (8,9,10,11) miteinander verbunden sind, wobei die Seitenscheiben (5,6) als Gegenlager für eine Axialkraft auf die Flanschdämpfereinheit (4) eingerichtet sind, wobei die Verbindungselemente (7) auf zumindest zwei zueinander unterschiedlichen Kreisen (12,13) angeordnet sind, wobei der Drehmomentbegrenzer weiterhin die folgenden Komponenten aufweist: - eine Nabe (20) als Drehmomentausgang (21); - eine Reibscheibe (22) als Drehmomenteingang (23), welche mittelbar über die Flanschdämpfereinheit (4) mit der Nabe (20) gedämpft drehmomentübertragend verbunden ist; - eine Anpressplatte (24), welche mit der Reibscheibe (22) derart verpressbar ist, dass zwischen der Reibscheibe (22) und der Anpressplatte (24) ein Drehmoment reibschlüssig übertragbar ist, wobei mittels der Reibscheibe (22) ein Drehmoment von der Anpressplatte (24) auf die Nabe (20) lösbar übertragbar ist.
  2. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1, wobei die beiden Seitenscheiben (5,6) formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei bevorzugt zumindest eines der Verbindungselemente (7) als Abstandselement mit jeweils mehr als zwei Verbindungsschäften (8,9,10,11) ausgebildet ist.
  3. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Seitenscheiben (5,6) mittels der Verbindungselemente (7) kraftschlüssig verbunden sind, bevorzugt miteinander vernietet sind.
  4. Drehmomentbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Verbindungselemente (7) einstückig aus einem der beiden Seitenscheiben (5,6) gebildet ist, bevorzugt mittels Umformen aus jener Seitenscheibe (5,6) in axialer Richtung (14) aufgestellt ist.
  5. Drehmomentbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Verbindungselemente (7) zumindest lokal gehärtet ist.
  6. Drehmomentbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Verbindungselemente (7) und/oder zumindest ein Verbindungsschaft (8,9,10,11) einen eckigen, bevorzugt viereckigen, Querschnitt (15) aufweist.
  7. Drehmomentbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Verbindungselemente (7) als Anschlag zur Drehwinkelbegrenzung für die Flanschdämpfereinheit (4) eingerichtet ist.
  8. Drehmomentbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flanschdämpfereinheit (4) mittels zumindest eines der Verbindungselemente (7) zentriert ist, und/oder weiterhin eine Drehmomentaufnahme (16) mit zumindest einem Reibbelag (17,18) integriert ist, wobei der zumindest eine Reibbelag (17,18) mittels zumindest eines der Verbindungselemente (7) zentriert ist.
  9. Drehmomentbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Reibbelag (17,18) zwischen der Reibscheibe (22) und der Anpressplatte (24) lose angeordnet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20230067417A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsional vibration damper arrangement having hub-internal connecting elements
DE102022131110A1 (de) 2022-11-24 2024-05-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drehmomentbegrenzer mit radialem Berstschutz, Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges

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DE102022131110A1 (de) 2022-11-24 2024-05-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drehmomentbegrenzer mit radialem Berstschutz, Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges

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Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years