EP3891416A1

EP3891416A1 - Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: EP3891416A1
Application number: EP19801660.2A
Authority: EP
Inventors: Ralf Edl; Artem KERBER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2021-10-13
Also published as: US20210341021A1; CN112912641A; DE102019128052A1; WO2020083436A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1 ) insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar aufgenommenen Eingangsteil (2) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse (d) begrenzt gegenüber dem Eingangsteil (2) verdrehbaren Ausgangsteil (3) mit einer Ausgangsnabe (9). Um eine kostengünstige Lagerung des Eingangsteils (2) und des Ausgangsteils (3) aufeinander vorzuschlagen, ist zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3) ein Wälzlager (12) vorgesehen, wobei die Ausgangsnabe (9) in ein einen ausgangsseitigen Lagersitz (21 ) enthaltendes Ringteil (16) und ein eine Innenverzahnung (17) enthaltendes Nabenteil (15) geteilt ausgebildet ist.

Description

Drehschwinqunqsdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer insbesondere für einen An- triebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einem um eine Drehachse verdrehbar aufgenommenen Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse begrenzt gegenüber dem Ein- gangsteil verdrehbaren Ausgangsteil mit einer Ausgangsnabe.

Drehschwingungsdämpfer dienen insbesondere in Antriebssträngen mit drehschwin- gungsbehafteter Brennkraftmaschine der Drehschwingungsisolation. Hierzu ist ein beispielsweise als Zweimassenschwungrad ausgebildeter Drehschwingungsdämpfer mittels eines Eingangsteils drehfest an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine auf- genommen. Ein Ausgangsteil überträgt das in das Eingangsteil in einem Zugbetrieb in das Eingangsteil eingetragene Drehmoment auf eine nachgeschaltete Antriebsstrang- einrichtung, beispielsweise eine Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes. Zwischen das Eingangsteil und das Ausgangsteil ist eine in Umfangsrichtung wirksa- me Federeinrichtung geschaltet, die die Energie von Drehschwingungsamplituden zwischenspeichert, so dass insgesamt das drehschwingungsbehaftete Drehmoment der Brennkraftmaschine beruhigt wird.

Aus den Druckschriften WO 2018/149 430 A1 und DE 10 2017 126 747 A1 sind gat- tungsgemäße Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei denen das Ausgangsteil eine Ausgangsnabe mit Innenverzahnung enthält, welche mit einer Welle oder einem Wel- lenstumpf einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung drehschlüssig verbunden sind. Hierbei ist das Eingangsteil gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle und das Ausgangsteil gegenüber der Drehachse einer getriebeseitigen Welle, beispielsweise der Getriebeeingangswelle zentriert.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwin- gungsdämpfers. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Lage- rung des Ausgangsteils auf dem Eingangsteil eines Drehschwingungsdämpfers vor- zuschlagen.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem ab- hängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.

Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beispielsweise mit einem Doppelkupplungsgetriebe und mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Hierzu enthält der Drehschwingungsdämpfer ein um eine Drehachse verdrehbar auf- genommenes Eingangsteil. Das Eingangsteil ist beispielsweise mittels Befestigungs- Öffnungen des Eingangsteils durchgreifender und mit einer Kurbelwelle der Brenn- kraftmaschine verschraubter Schrauben an der Kurbelwelle aufgenommen. Das Ein- gangsteil kann als Primärschwungmasse ausgebildet sein, zu der beispielsweise meh- rere als Blechteile ausgebildete Scheibenteile, ein Anlasserzahnkranz, Masseringe und/oder dergleichen beitragen. Beispielsweise kann aus zwei Scheibenteilen eine nach innen offene Ringkammer ausgebildet sein, in der eine Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers untergebracht ist. Weiterhin können an den Scheibentei- len axial gegenüberliegende Anprägungen oder andere die Ringkammer axial ein- schränkende Anschläge vorgesehen sein, welche Federelemente wie beispielsweise über den Umfang verteilt angeordnete Bogenfedern oder Bogenfederpakete mit inei- nander geschachtelten Bogenfedern eingangsseitig in Umfangsrichtung beaufschla- gen. Hierzu können in entsprechender Teilung der Bogenfedern entsprechende An- prägungen vorgesehen sein, die jeweils zwischen in Umfangsrichtung benachbarte Stirnseiten der Bogenfedern eingreifen.

Das Ausgangsteil ist gegenüber dem Eingangsteil um die Drehachse entgegen der Wirkung der Federeinrichtung relativ verdrehbar angeordnet und weist ausgangsseiti- ge Beaufschlagungsmittel, beispielsweise an einem Flanschteil des Ausgangsteils ra- dial erweiterte Arme auf, welche axial zwischen den Anprägungen des Eingangsteils durchtauchen und zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bo- genfedern eingreifen. Das Flanschteil ist einteilig oder mittels einer Hauptvernietung mit einer Ausgangsnabe verbunden.

Die Ausgangsnabe weist eine Innenverzahnung auf, die mit einer Außenverzahnung einer Welle oder einem Wellenstumpf einer nachgeschalteten Antriebsstrangeinrich- tung, beispielsweise einer Doppelkupplung, einem hydrodynamischen Drehmoment- wandler oder dergleichen drehschlüssig verbindbar ist.

Das Ausgangsteil kann eine Sekundärschwungmasse aufweisen, so dass mit der Primärschwungmasse des Eingangsteils ein Zweimassenschwungeffekt ausgebildet ist. Die Sekundärschwungmasse kann vollständig an dem Ausgangsteil vorgesehen oder dieser zugeordnet sein. Eine Zuordnung zumindest eines Teils der Sekundär- schwungmasse kann mittels der drehschlüssigen Verbindung der Antriebsstrangein- richtung und deren Massenträgheitsmoment vorgesehen sein. Zumindest ein Teil der an dem Ausgangsteil vorgesehenen Masse kann als beispielsweise an der Hauptver- nietung aufgenommener Massering ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann zur Verbesserung der Drehschwingungsisolation beispielsweise an der Hauptvernie- tung ein Pendelmassenträger eines auf eine vorgegebene Tilgerordnung abgestimm- ten Fliehkraftpendels aufgenommen sein. Zur Abdichtung der Ringkammer und zur Einrichtung einer Grundreibung kann zwi- schen dem Flanschteil oder der Ausgangsnabe, insbesondere an der Hauptvernietung eine Tellerfedermembran aufgenommen und axial gegenüber einem als Deckelteil der Ringkammer ausgebildetes Scheibenteil vorgespannt sein.

Um das Eingangsteil und das Ausgangsteil koaxial um die Drehachse der Kurbelwelle zu lagern, ist zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ein Wälzlager, bei- spielsweise ein Rillenkugellager, ein Schrägkugellager oder ein ähnliches, eine Axial- lagerung bereitstellendes Drehlager vorgesehen. Ein gegebenenfalls zwischen der Drehachse der Kurbelwelle und einer getriebeseitigen Anschlusswelle, beispielsweise einer oder mehrerer Getriebeeingangswellen eines Doppelkupplungsgetriebes ausge- bildeter, beispielsweise toleranzbedingter Achsversatz kann innerhalb der sich an die Ausgangsnabe anschließenden Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Dop- pelkupplung ausgeglichen werden.

Zur Ausbildung einer einfachen Lagerung mittels des Wälzlagers und den entspre- chenden eingangsseitigen und ausgangsseitigen Lagersitze für das Wälzlager ist die Ausgangsnabe in ein einen ausgangsseitigen Lagersitz enthaltendes Ringteil und ein eine Innenverzahnung enthaltendes Nabenteil geteilt ausgebildet. Die auf diese Weise zweiteilig ausgebildete Ausgangsnabe kann trotz eines notwendigen Fügevorgangs des Ringteils und des Nabenteils einfacher und kostengünstiger hergestellt werden als beispielsweise eine einteilig beispielsweise mittels eines Schmiedeverfahrens mit nachfolgender Zerspanung hergestellte Ausgangsnabe.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Ausgangsnabe sind das Ringteil und das Nabenteil miteinander vernietet. Während des Nietvorgangs werden das Ringteil und das Nabenteil aufeinander koaxial auf die Drehachse zentriert niedergehalten. Die Vernietung des Ringteils mit dem Nabenteil mittels über den Umfang verteilt an- geordneter Niete erfolgt bevorzugt auf einem Radius eines Teilkreises, der im We- sentlichen dem Radius eines Teilkreises von Befestigungsöffnungen in dem Ein- gangsteil, beispielsweise einem Scheibenteil entspricht, an dem der Drehschwin- gungsdämpfer an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder einem anderen Drehantriebsteil mittels die Befestigungsöffnungen durchgreifender Schrauben befes- tigbar ist. Die Niete können hierbei in Umfangsrichtung zwischen den Schrauben an- geordnet sein.

Die Lagersitze für das Wälzlager können derart ausgebildet sein, dass ein Innenring des Wälzlagers an einem ausgangsseitigen Lagersitz und der Außenring an einem eingangsseitigen Lagersitz aufgenommen ist. Insbesondere aus Bauraumgründen, der Bereitstellung des ausgangsseitigen Lagersitzes, der Montage und dergleichen ist jedoch in bevorzugter Weise der Außenring des Wälzlagers an dem Lagersitz des Ringteils aufgenommen und axial an dem Nabenteil unmittelbar radial außerhalb der Innenverzahnung abgestützt. Der Innenring des Wälzlagers ist dementsprechend an dem Lagersitz des Eingangsteils aufgenommen. Die Lagersitze können als Presssitze ausgebildet sein. Vor dem Fügen der Lagerung kann das Wälzlager auf dem aus- gangsseitigen Lagersitz aufgenommen sein. Bei dem Fügen des Ausgangsteils auf dem Eingangsteil kann dabei der Innenring durch die Innenverzahnung axial unter- stützt werden, so dass die Wälzkörper nicht übermäßig belastet werden. Der Lagersitz kann an einem Lagerdom des Eingangsteils ausgebildet sein, welcher mit einem Scheibenteil des Eingangsteils verbunden ist. Der Lagerdom kann zugleich einen Ver- stärkungsring zur Befestigung des Eingangsteils mittels der Befestigungsöffnungen aufweisen. Der Lagerdom kann mit dem Scheibenteil vernietet sein oder lediglich ver- liersicher an diesem aufgenommen sein und die feste Verbindung des Lagerdoms mit dem Scheibenteil mittels der Schrauben bei der Befestigung des Drehschwingungs- dämpfers vorgesehen sein.

Das Ringteil kann aus Blech hergestellt, beispielsweise gestanzt und umgeformt sein. Hierbei kann eine im Querschnitt L-förmige Form mit zwei im Wesentlichen rechtwink- lig zueinander angeordneten Schenkeln ausgebildet sein, wobei ein Schenkel mit dem Nabenteil vernietet ist und der andere Schenkel den Lagersitz aufweist. Der Lagersitz kann beispielsweise durch Kalibrieren, beispielsweise Abstrecken oder dergleichen werkzeugfallend oder mittels Zerspanung an dem Schenkel angebracht sein.

Das Nabenteil kann aus Blech hergestellt, beispielsweise gestanzt und umgeformt sein. Nach dem Stanz- und Umformverfahren kann die Innenverzahnung spanend mit- tels eines Räumverfahrens hergestellt sein. Alternativ kann die Herstellung der Innen- verzahnung werkzeugfallend vorgesehen sein, indem in den Umform prozess die In- nenverzahnung mittels Materialverdrängung oder Stoßen eingebracht wird.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei- spiels näher erläutert. Diese zeigen:

Figur 1 einen Teil eines um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungs- dämpfers im Schnitt

und

Figur 2 ein Detail des Drehschwingungsdämpfers der Figur 1.

Die Figur 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 im Schnitt mit dem Eingangsteil 2 und dem entgegen ei- ner Federeinrichtung um die Drehachse d relativ verdrehbar angeordneten Ausgangs- teil 3. Der obere Teil des Drehschwingungsdämpfers 1 mit der Federeinrichtung, ge- gebenenfalls einem Massering und/oder einem Fliehkraftpendel entspricht dem aufge- führten Stand der Technik. Das Eingangsteil 2 enthält die Mitnehmerscheibe 4, die Verstärkungsscheibe 5, den Lagerdom 6 und die aufeinander geschichteten, axial elastischen Mitnehmerscheiben 7, die mittels der über den Umfang verteilt angeordneten Niete 8 miteinander verbun- den sind. Die Mitnehmerscheiben 7 sind zur Isolierung von Axial-, Taumel- und/oder Schirmschwingungen radial außen beispielsweise mit eine Ringkammer für die Fe- dereinrichtung bildenden Scheibenteilen axial elastisch verbunden, die mit anderen Bauteilen, beispielsweise einem Anlasserzahnkranz, gegebenenfalls Masseringen und dergleichen eine Primärschwungmasse bilden. Anstatt der Mitnehmerscheiben 4, 7 kann ein axial im Wesentlichen starres Scheibenteil vorgesehen sein, welches mit ei- nem Deckelteil die Ringkammer bildet.

Auf radialer Höhe der Niete 8 sind über den Umfang versetzt und über den Umfang verteilt in dieser Darstellung nicht einsehbare Befestigungsöffnungen in dem Ein- gangsteil 2 vorgesehen. Durch diese Befestigungsöffnungen wird der Drehschwin- gungsdämpfer 1 mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mittels Schrauben verschraubt.

Das Ausgangsteil 3 weist die Ausgangsnabe 9 und das die Federeinrichtung aus- gangsseitig beaufschlagende Flanschteil 10 auf. Die Ausgangsnabe 9 und das

Flanschteil 10 sind mittels der Hauptvernietung 11 miteinander verbunden.

Das Eingangsteil 2 und das Ausgangsteil 3 sind aufeinander um die Drehachse d rela- tiv verdrehbar und entgegen der Wirkung der Federeinrichtung aufeinander gelagert. Hierzu ist zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 das hier als Rillenku- gellager ausgebildete Wälzlager 12 angeordnet. Der Lagerdom 6 weist den Lagersitz 13 auf, auf den der Innenring 14 des Wälzlagers 12 aufgepresst ist.

Die Ausgangsnabe 9 ist zweiteilig ausgebildet und weist das Nabenteil 15 und das Ringteil 16 auf. Das Nabenteil 15 weist die Innenverzahnung 17 auf und ist aus Blech mittels eines Stanz-/Umformverfahrens hergestellt. In dem gezeigten Ausführungsbei- spiel ist die Innenverzahnung geräumt. Alternativ kann das Nabenteil 15 mit werk- zeugfallender, beispielsweise gestoßener Innenverzahnung ausgebildet sein.

Das Ringteil 16 ist werkzeugfallend aus Blech hergestellt und weist einen L-förmigen Querschnitt mit den Schenkeln 18, 19 auf. Der radiale Schenkel 18 ist mittels der über den Umfang verteilt angeordneten Niete 20 mit dem Nabenteil 15 vernietet. Die Niete 20 sind im Wesentlichen auf der radialen Höhe der Niete 8 und der Befestigungsöff- nungen im Flanschteil und in Umfangsrichtung gegenüber den Befestigungsöffnungen versetzt angeordnet.

Der axiale Schenkel 19 enthält den werkzeugfallend ausgebildeten Lagersitz 21 , auf dem der Außenring 22 des Wälzlagers 12 aufgepresst ist.

Die Figur 2 zeigt ein Detail des Drehschwingungsdämpfers 1 der Figur 1 im Bereich des Wälzlagers 12. Die geteilte Ausgangsnabe 9 wird gefügt, indem das Ringteil 16 auf das Nabenteil 15 um die Drehachse d zentriert niedergehalten und mittels der Nie- te 20 mit dem Nabenteil 15 vernietet wird.

Das Wälzlager 12 wird nach dem Vernieten des Ringteils 16 mit dem Nabenteil 15 ra- dial außerhalb der Innenverzahnung 17 axial gegen die Anlagefläche 23 des Naben- teils 15 mit seinem Außenring 22 auf den Lagersitz 21 des Ringteils 16 gepresst. Während des Einlegens des Unterzusammenbaus des Ausgangsteils 3 in die noch of- fene Ringkammer des Eingangsteils 2 wird der Innenring 14 des Wälzlagers 12 durch die Innenverzahnung 17 hindurch auf den Lagersitz 13 des Lagerdoms 6 gepresst. Anschließend wird die Ringkammer mit einem Deckelteil dicht verschlossen, bei- spielsweise verschweißt. Bezuqszeichenliste

1 Drehschwingungsdämpfer

Eingangsteil

Ausgangsteil

Mitnehmerscheibe

Verstärkungsscheibe

Lagerdom

Mitnehmerscheibe

8 Niet

9 Ausgangsnabe

10 Flanschteil

11 Hauptvernietung

12 Wälzlager

13 Lagersitz

14 Innenring

15 Nabenteil

16 Ringteil

17 Innenverzahnung

18 Schenkel

19 Schenkel

20 Niet

21 Lagersitz

22 Außenring

23 Anlagefläche

d Drehachse

Claims

Patentansprüche

1. Drehschwingungsdämpfer (1 ) insbesondere für einen Antriebsstrang eines

Kraftfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einem um eine Dreh- achse (d) verdrehbar aufgenommenen Eingangsteil (2) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse (d) gegenüber dem Ein- gangsteil (2) begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil (3) mit einer Ausgangsnabe (9), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3) ein Wälzlager (12) vorgesehen ist, wobei die Ausgangsnabe (9) in ein einen ausgangsseitigen Lagersitz (21 ) enthaltendes Ringteil (16) und ein eine Innenverzahnung (17) enthaltendes Nabenteil (15) geteilt ausgebildet ist.

2. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (16) und das Nabenteil (15) miteinander vernietet sind.

3. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilkreis von über den Umfang verteilt angeordneten Nieten (20) im Bereich eines Radius eines Teilkreises von Befestigungsöffnungen des Eingangsteils (2) angeordnet ist, wobei die Niete (20) in Umfangsrichtung zwischen den Be- festigungsöffnungen vorgesehen sind.

4. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein Außenring (22) des Wälzlagers (12) an dem Lagersitz (21 ) des Ringteils (16) aufgenommen ist und axial an dem Nabenteil (15) unmit- telbar radial außerhalb der Innenverzahnung (17) abgestützt ist.

5. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Ringteil (16) aus Blech hergestellt und der Lagersitz (21 ) werkzeugfallend oder mittels Zerspanung eingebracht ist.

6. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Nabenteil (15) aus Blech hergestellt ist.

7. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (17) mittels Räumens oder werkzeugfallend hergestellt ist.

8. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Ringteil (16) und das Nabenteil (15) aufeinander zentriert miteinander verbunden sind.

9. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein Innenring (14) des Wälzlagers (12) auf einem Lagersitz

(13) eines Lagerdoms (6) des Eingangsteils (2) aufgenommen ist.

10. Drehschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass an dem Ausgangsteil (3) ein Massering und/oder ein Flieh- kraftpendel angeordnet ist.