EP3980665A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung - Google Patents

Drehmomentübertragungseinrichtung

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EP3980665A1
EP3980665A1 EP20731811.4A EP20731811A EP3980665A1 EP 3980665 A1 EP3980665 A1 EP 3980665A1 EP 20731811 A EP20731811 A EP 20731811A EP 3980665 A1 EP3980665 A1 EP 3980665A1
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EP
European Patent Office
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torque
transmission device
torque transmission
region
input element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20731811.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Herzog
Vít PROSEK
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3980665A1 publication Critical patent/EP3980665A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means
    • F16F15/1297—Overload protection, i.e. means for limiting torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123—Wound springs
    • F16F15/1232—Wound springs characterised by the spring mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30—Flywheels

Definitions

  • the invention relates to a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising an input element and an output element, which are rotatable relative to one another via an energy storage device and about a common axis of rotation and wherein a torque limiting device is arranged between the input element and output element, the torque limiting device being designed To transmit a torque between the input element and output element below a torque value and to transmit at least partially, in particular completely, no torque above the torque value.
  • the invention further relates to a method for producing a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising the steps
  • a known torque transmission device has become known, for example, from DE 10 2012 211 990 A1.
  • the torque transmission device in particular for a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, has an input part and an output part with a common axis of rotation about which the input part and the output part can be rotated together and are rotatable to a limited extent relative to each other, at least one energy store effective between the input part and the output part, which is supported on the input part on the one hand and on the output part on the other hand, and a torque limiting device arranged ki nematically between the at least one energy store and the input part or the output part which the torque limiting device has a support section on which the at least one energy store is supported and which rests positively and non-positively on the input part or on the output part and a spring section which causes a pre-tensioned contact of the support section on the input part or on the output part and at a support force exceeding a predetermined value of the at least one energy store on the support section under compression allows the support
  • One object of the present invention is therefore to provide a torque transmission device which enables a limitation of torque peaks and is at the same time simple in construction and inexpensive to manufacture.
  • Another object of the present invention is to provide an alternative torque transmission device and an alternative method for producing a torque transmission device.
  • the present invention solves the above-mentioned objects with an embodiment in the form of a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising an input element and an output element, which are rotatable relative to one another via an energy storage device and about a common axis of rotation and with a torque limit is arranged between the input element and output element, wherein the torque limiting device is designed, below a torque value, a torque between the input element and output element Ment to transmit and to transmit at least partially no torque above the torque value, in that the torque limiting device is connected to the energy storage device via a non-positive and / or positive connection and is connected to the input element via a frictional connection.
  • the present invention solves the above-mentioned objects with an embodiment in the form of a method for producing a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle
  • a torque limiting device the torque limiting device being designed to transmit a torque between the input element and the output element below a torque value and at least partially, in particular completely, not to transmit any torque above the torque value
  • the torque limiting device is connected to the energy storage device via a non-positive and / or positive connection and to the input element via a frictional connection.
  • the torque limiting device comprises an axially pretensioned element for providing the frictional connection. This enables a simple and inexpensive provision of a frictional connection. The frictional force and thus the torque limitation can be adjusted in a particularly simple manner on the basis of the axial preload.
  • the axially pre-stressed element has a first area which is arranged laterally in the axial direction next to the energy storage device and which is designed to provide the frictional connection to the input element.
  • the installation space in addition to the energy storage device is thus used efficiently.
  • the first area of the axially pre-tensioned element is designed to provide the non-positive and positive connection to the energy storage device. This provides a space-efficient non-positive and positive connection between the axially pretensioned element and the energy storage device.
  • the axially prestressed element is essentially L-shaped in cross section, the first area forming the longer leg of the L-shape. This makes it possible to provide an axially pretensioned element that is easy to manufacture and at the same time space-efficient.
  • the axially pretensioned element has a second region with a U-shaped cross section, such that the first region and part of the second region are arranged in parallel in cross section.
  • At least one support surface in particular two support surfaces along both directions of rotation, is arranged on the second area in the circumferential direction. This provides a simple connection between the axially pretensioned element and the energy storage device.
  • the at least one support surface is curved.
  • the at least one support surface has a projection in the circumferential direction outward in the radial direction. A displacement of an element of the energy storage device that interacts with the support element is avoided radially outward, and the reliability of the torque transmission device is improved.
  • the at least one support area is integrally formed on the second area. This enables a simple and inexpensive production of the support surface.
  • the at least one support area is arranged on a plug-on element which can be plugged onto the second area. This increases flexibility. Depending on the requirements of the support surface, different slip-on elements can be used for different torque transmission devices.
  • the axially prestressed element is arranged in the direction of rotation.
  • a sufficiently large friction surface is provided, which increases the reliability in the transmission of torque; the axially pretensioned element thus forms a ring.
  • the axially prestressed element can be prestressed by means of a housing part arranged on the output side. This enables simple assembly of the axially prestressed element.
  • FIG. 1 in cross section a torque transmission device according to a
  • FIG. 2 shows, in a three-dimensional view, a detail of an axially prestressed element of the torque transmission device of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a top view of a detail of a torque transmission device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows in cross section a torque transmission device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows a torque transmission device 1 in the form of a torsion damper with an input part 2 in the form of a primary flywheel and an output part 3 mentioned here in the form of a hub disk.
  • Primary flywheel 2 and hub disk 3 are rotatable relative to one another via an energy storage device 4 and about a common axis of rotation 100.
  • a torque limiting device 10 is arranged between the primary flywheel 2 and the energy storage device 4, the torque limiting device 10 being designed to transmit a torque between the primary flywheel 2 and hub disk 3 below a torque value and at least partially not to transmit any torque above the torque value.
  • the torque limiting device 10 has an axially pretensioned, essentially pot-n-shaped element 5, which rests in a frictionally locking manner through axial pretensioning on the inside of the primary flywheel 2 and in this way below a predeterminable maximum torque, for example by selecting the materials and / or the axial preload transmits a torque. Above the predeterminable torque, the frictional connection provided by the axial preload is canceled, no more torque is introduced into the energy storage device 4 and damage to the torque transmission device 1 is thus avoided.
  • the pot-shaped element 5 is hereby axially prestressed by means of a cover part 16 which, on the output side, next to the primary flywheel 2, forms the toroidal space 11 for the energy storage device 4 arranged in the direction of rotation.
  • a cover part 16 which, on the output side, next to the primary flywheel 2, forms the toroidal space 11 for the energy storage device 4 arranged in the direction of rotation.
  • it has a section radially above the energy storage device 4 parallel to the axis of rotation 100, which in the area of the primary flywheel merges into a first area 6 extending radially inward.
  • the first area 6 is due to the axial preload with a predetermined force.
  • Gen the inside of the primary flywheel and causes - as already stated above - a frictional connection between the primary flywheel 2 and the cup-shaped element 5.
  • the cup-shaped element 5 also has a second area 7 running parallel to it, which is connected to a spring plate 4a of the energy storage device 4 cooperates.
  • the energy storage device 4 has one or more spring plates 4a which interact with springs 4b to dampen the torsional vibrations.
  • the pot-shaped element 5 can also have a suitable number of second areas 7 for cooperation with the energy storage device 4.
  • FIG. 2 shows a three-dimensional view of a section of an axially pretensioned element of the torque transmission device of FIG. 1.
  • FIG. 2 shows in detail a section of the axially pretensioned element 5.
  • the second area 7 of the pot-shaped element 5 has a push-on element 15, which is attached to the second area 7 or otherwise connected to it, for example by means of a press fit or the like.
  • the Aufsteckelement 15 has two in the circumferential direction opposite and concave formed support surfaces 12a, 12b, which are used to receive correspondingly convex ter surfaces of the respective spring plate 4a of the energy storage device 4.
  • the pot-shaped element 5 is formed in two pieces. Alternatively, the pot-shaped element 5 can also be formed in one piece.
  • the support surfaces 12a, 12b can be provided, for example, by bending parts of the second region 7 accordingly.
  • FIG. 3 shows a top view of a detail of a torque transmission device according to an embodiment of the present invention
  • a pot-shaped element according to FIG. 2 is shown in FIG.
  • the pot-shaped element 5 according to FIG. 3 has two projections 13, each in opposite circumferential direction, on the radial outside.
  • the projections 13 prevent full-surface contact of the spring plate 4a with their radial outer side on the radial one Inside of the pot-shaped element 5, which allows a narrower design of the support surfaces from 12a, 12b.
  • Figure 4 shows steps of a method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows steps of a method for producing a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle.
  • the procedure consists of the following steps
  • a first step S1 an input element is provided.
  • step S2 an output element is provided.
  • an energy storage device is provided.
  • a torque limiting device is provided, the torque limiting device being designed to transmit a torque below a torque value and to transmit at least partially no torque above the torque value.
  • step S5 the input element and output element are arranged relative to one another via the energy storage device and rotatable about a common axis of rotation.
  • the torque limiting device is arranged between the input element and the output element.
  • the torque limiting device is connected to the energy storage device via a non-positive and / or positive connection and to the input element via a frictional connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Eingangselement und ein Ausgangselement, welche relativ zueinander über eine Energiespeichereinrichtung und um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind und wobei eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung zwischen Eingangselement und Ausgangselement angeordnet ist, wobei die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ausgebildet ist, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zwischen Eingangselement und Ausgangselement zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise, insbesondere vollständig kein Drehmoment zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit der Energiespeichereinrichtung über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung verbunden ist, und mit dem Eingangselement über eine reibschlüssige Verbindung verbunden ist.

Description

Drehmomentübertraqunqseinrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Eingangselement und ein Ausgangselement, welche relativ zueinander über eine Energiespeichereinrichtung und um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind und wobei eine Drehmomentbe grenzungseinrichtung zwischen Eingangselement und Ausgangselement angeordnet ist, wobei die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ausgebildet ist, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zwischen Eingangselement und Ausgangsele ment zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise, insbe sondere vollständig kein Drehmoment zu übertragen.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentübertra gungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfas send die Schritte
• Bereitstellen eines Eingangselements,
• Bereitstellen eines Ausgangselements,
• Bereitstellen einer Energiespeichereinrichtung,
• Bereitstellen einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung, wobei die Drehmo mentbegrenzungseinrichtung ausgebildet wird, unterhalb eines Drehmoment werts ein Drehmoment zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise kein Drehmoment zu übertragen,
• Anordnen von Eingangselement und Ausgangselement relativ zueinander über die Energiespeichereinrichtung und um eine gemeinsame Drehachse drehbar, und
• Anordnen der Drehmomentbegrenzungseinrichtung zwischen Eingangsele ment und Ausgangselement.
Eine bekannte Drehmomentübertragungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2012 211 990 A1 bekannt geworden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraft fahrzeugs, weist dabei ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse auf, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wenigstens einen zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksamen Energiespeicher, der sich an dem Eingangsteil einerseits und an dem Ausgangsteil andererseits abstützt, und eine ki nematisch zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil angeordnete Drehmomentbegrenzungseinrichtung, bei der die Drehmomentbegrenzungseinrichtung einen Abstützabschnitt, an dem sich der wenigstens eine Energiespeicher abstützt und der an dem Eingangsteil oder an dem Ausgangsteil form- und kraftschlüssig anliegt und einen Federabschnitt, der eine vor gespannte Anlage des Abstützabschnitts an dem Eingangsteil oder an dem Aus gangsteil bewirkt und bei einer einen vorgegebenen Wert übersteigenden Abstütz kraft des wenigstens einen Energiespeichers an dem Abstützabschnitt unter Einfede rung ein Lösen des Abstützabschnitts von dem Eingangsteil oder von dem Aus gangsteil ermöglicht, aufweist.
Nachteilig dabei ist jedoch die aufwendige Konstruktion und die teure Herstellung der Drehmomentübertragungseinrichtung.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Drehmomentübertra gungsvorrichtung anzugeben, die eine Begrenzung von Drehmomentspitzen ermög licht, gleichzeitig einfach in der Konstruktion und kostengünstig in der Herstellung ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Drehmo mentübertragungseinrichtung und ein alternatives Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentübertragungseinrichtung anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst die vorstehend genannten Aufgaben mit einer Ausfüh rung sform in Form einer Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Eingangselement und ein Aus gangselement, welche relativ zueinander über eine Energiespeichereinrichtung und um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind und wobei eine Drehmomentbegren zungseinrichtung zwischen Eingangselement und Ausgangselement angeordnet ist, wobei die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ausgebildet ist, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zwischen Eingangselement und Ausgangsele- ment zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise kein Drehmoment zu übertragen, dadurch, dass die Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit der Energiespeichereinrichtung über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbin dung verbunden ist, und mit dem Eingangselement über eine reibschlüssige Verbin dung verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung löst die vorstehend genannten Aufgaben mit einer Ausfüh rung sform in Form eines Verfahrens zum Herstellen einer Drehmomentübertra gungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfas send
• Bereitstellen eines Eingangselements,
• Bereitstellen eines Ausgangselements,
• Bereitstellen einer Energiespeichereinrichtung,
• Bereitstellen einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung, wobei die Drehmo mentbegrenzungseinrichtung ausgebildet wird, unterhalb eines Drehmoment werts ein Drehmoment zwischen Eingangselement und Ausgangselement zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise, insbe sondere vollständig, kein Drehmoment zu übertragen,
• Anordnen von Eingangselement und Ausgangselement relativ zueinander über die Energiespeichereinrichtung und um eine gemeinsame Drehachse drehbar,
• Anordnen der Drehmomentbegrenzungseinrichtung zwischen Eingangsele ment und Ausgangselement,
dadurch, dass die Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit der Energiespeicherein richtung über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung und mit dem Ein gangselement über eine reibschlüssige Verbindung verbunden wird.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass eine einfache und kostengünstige Herstel lung und Konstruktion ermöglicht wird. Darüber hinaus wird eine alternative Dreh momentübertragungseinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Drehmo mentübertragungseinrichtung angegeben. Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Drehmomentbegrenzungsein richtung ein axial vorgespanntes Element zur Bereitstellung der reibschlüssigen Ver bindung. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Bereitstellung einer reib schlüssigen Verbindung. Anhand der axialen Vorspannung kann die Reibkraft und damit die Drehmomentbegrenzung auf besonders einfache Weise eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das axial vorgespannte Ele ment einen ersten Bereich auf, der in axialer Richtung seitlich neben der Energie speichereinrichtung angeordnet ist und der ausgebildet ist, die reibschlüssige Ver bindung zu dem Eingangselement bereitzustellen. Damit wird der Bauraum neben der Energiespeichereinrichtung effizient ausgenutzt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Bereich des axial vor gespannten Elements ausgebildet, die kraft- und formschlüssige Verbindung zu der Energiespeichereinrichtung bereitzustellen. Damit wird eine bauraumeffiziente kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem axial vorgespannten Element und der Energiespeichereinrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das axial vorgespannte Element im Wesentlichen im Querschnitt L- förmig ausgebildet, wobei der erste Bereich den längeren Schenkel der L- Form bildet. Damit kann ein einfach herzustellendes und gleichzeitig bauraumeffizientes axial vorgespanntes Element bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das axial vorgespannte Ele ment einen zweiten im Querschnitt U-förmigen Bereich auf, dergestalt, dass erster Bereich und ein Teil des zweiten Bereichs im Querschnitt parallel angeordnet sind. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass eine einfache und zuverlässige Übertra gung von Drehmomenten zwischen axial vorgespanntem Element und Energiespei chereinrichtung bereitgestellt wird. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der zweite Bereich einstückig mit dem ersten Bereich verbunden. Vorteil hiervon ist, dass eine kostengünstige Her stellung der beiden Bereiche ermöglicht wird. Eine aufwendige zweiteilige Herstel lung vermieden wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist am zweiten Bereich in Umlauf richtung zumindest eine Abstützfläche, insbesondere zwei Abstützflächen entlang beider Umlaufrichtungen, angeordnet. Damit wird eine einfache Verbindung zwischen axial vorgespanntem Element und Energiespeichereinrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die zumindest eine Abstützflä che gekrümmt ausgebildet. Vorteil hiervon ist, dass eine verschleißarme Verbindung zwischen axial vorgespanntem Element und Energiespeichereinrichtung ermöglicht wird und Drehmomente zuverlässig übertragen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die zumindest eine Abstütz fläche in radialer Richtung nach außen einen Vorsprung in Umlaufrichtung auf. Damit wird ein Verschieben eines mit dem Abstützelement zusammenwirkenden Elements der Energiespeichereinrichtung radial nach außen vermieden, die Zuverlässigkeit der Drehmomentübertragungseinrichtung verbessert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die zumindest eine Abstützflä che einstückig an dem zweiten Bereich angeformt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der Abstützfläche.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die zumindest eine Abstützflä che an einem Aufsteckelement, welches auf den zweiten Bereich aufsteckbar ausge bildet ist, angeordnet. Damit wird die Flexibilität erhöht. Je nach Anforderungen an die Abstützfläche können unterschiedliche Aufsteckelemente für unterschiedlichen Drehmomentübertragungseinrichtungen verwendet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das axial vorgespannte Element in Umlaufrichtung angeordnet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass sich eine ausreichend große Reibfläche bereitgestellt wird, was die Zuverlässigkeit bei der Übertragung von Drehmomenten erhöht; das axial vorgespannte Element bildet also einen Ring.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das axial vorgespannte Element mittels eines abtriebsseitig angeordneten Gehäuseteils vorspannbar. Damit wird eine einfache Montage des axial vorgespannten Elements ermöglicht.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläu ternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung nä her erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funk tional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigt in schematischer Form
Figur 1 im Querschnitt eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 in dreidimensionaler Ansicht einen Ausschnitt eines axial vorgespann ten Elements der Drehmomentübertragungseinrichtung der Figur 1 ;
Figur 3 in Aufsicht einen Ausschnitt einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und Figur 4 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung.
Figur 1 zeigt im Querschnitt eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Detail zeigt Figur 1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 in Form eines Torsionsdämpfers mit einem Eingangsteil 2 in Form eines Primarschwungrads und einem hier genannten Ausgangsteil 3 in Form einer Nabenscheibe. Primärschwung rad 2 und Nabenscheibe 3 sind relativ zueinander über eine Energiespeichereinrich tung 4 und um eine gemeinsame Drehachse 100 drehbar. Weiter ist eine Drehmo mentbegrenzungseinrichtung 10 zwischen Primärschwungrad 2 und Energiespei chereinrichtung 4 angeordnet, wobei die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 10 ausgebildet ist, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zwischen Pri märschwungrad 2 und Nabenscheibe 3 zu übertragen und oberhalb des Drehmo mentwerts zumindest teilweise kein Drehmoment zu übertragen. Die Drehmoment begrenzungseinrichtung 10 weist ein axial vorgespanntes, im wesentlichen topfe n- förmiges Element 5 auf, welches reibschlüssig durch eine axiale Vorspannung an der Innenseite des Primärschwungrads 2 anliegt und auf diese Weise unterhalb eines vorgebbaren maximalen Drehmoments, bspw. durch Auswahl der Materialien und/oder der axialen Vorspannung ein Drehmoment überträgt. Oberhalb des vorgeb baren Drehmoments wird die durch die axiale Vorspannung bereitgestellte reib schlüssige Verbindung aufgehoben, es wird kein Drehmoment mehr in die Energie speichereinrichtung 4 eingeleitet und Beschädigungen der Drehmomentübertra gungseinrichtung 1 werden so vermieden.
Das topfenförmige Element 5 wird hierbei mittels eines Deckelteils 16 axial vorge spannt, welches abtriebsseitig neben dem Primärschwungrad 2 den torusförmigen Zwischenraum 11 für die in Umlaufrichtung angeordnete Energiespeichereinrichtung 4 bildet. Hierzu weist dieses einen radial oberhalb der Energiespeichereinrichtung 4 parallel zur Drehachse 100 einen Abschnitt auf, der im Bereich des Primärschwung rads in einen radial nach innen verlaufenden ersten Bereich 6 übergeht. Der erste Bereich 6 wird auf Grund der axialen Vorspannung mit einer vorgebbaren Kraft ge- gen die Innenseite des Primärschwungrads gedrückt und bewirkt - wie oben bereits ausgeführt - eine reibschlüssige Verbindung zwischen Primärschwungrad 2 und top fenförmigem Element 5. Weiter weist das topfenförmige Element 5 einen zweiten parallel hierzu verlaufenden Bereich 7 auf, der mit einem Federteller 4a der Energie speichereinrichtung 4 zusammenwirkt. Die Energiespeichereinrichtung 4 weist einen oder mehrere Federteller 4a auf, welche mit Federn 4b zur Dämpfung der Torsions schwingungen Zusammenwirken. Das topfenförmige Element 5 kann zum Zusam menwirken mit der Energiespeichereinrichtung 4 ebenfalls eine geeignete Anzahl von zweiten Bereichen 7 aufweisen.
Figur 2 zeigt in dreidimensionaler Ansicht einen Ausschnitt eines axial vorgespannten Elements der Drehmomentübertragungseinrichtung der Figur 1.
Figur 2 zeigt im Detail einen Ausschnitt des axial vorgespannten Elements 5. Hierbei weist der zweite Bereich 7 des topfenförmigen Elements 5 ein Aufsteckelement 15 auf, welches auf den zweiten Bereich 7 aufgesteckt oder anderweitig mit diesem ver bunden wird, beispielsweise mittels Presspassung oder dergleichen. Das Aufste ckelement 15 weist zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegende und konkav ausge bildete Abstützflächen 12a, 12b, welche zur Aufnahme entsprechend konvex geform ter Flächen des jeweiligen Federtellers 4a der Energiespeichereinrichtung 4 dienen. Hier ist das topfenförmige Element 5 zweistückig ausgebildet. Alternativ kann das topfenförmige Element 5 auch einstückig ausgebildet sein. Hierbei können die Ab stützflächen 12a, 12b beispielsweise durch entsprechendes Umbiegen von Teilen des zweiten Bereichs 7 bereitgestellt werden.
Figur 3 zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Im Wesentlichen ist in Figur 3 ein topfenförmiges Element gemäß Figur 2 gezeigt. Im Unterschied zum topfenförmigen Element 5 gemäß Figur 2 weist das topfenförmige Element 5 gemäß Figur 3 auf der radialen Außenseite zwei jeweils in entgegenge setzte Umfangsrichtung zwei Vorsprünge 13 auf. Die Vorsprünge 13 verhindern ein vollflächiges Anliegen der Federteller 4a mit ihrer radialen Außenseite an der radialen Innenseite des topfenförmiges Elements 5, was eine schmalere Ausbildung der Ab stützflächen 12a, 12b ermöglicht.
Figur 4 zeigt Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung.
In Figur 4 sind Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Drehmomentübertra gungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, ge zeigt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte
In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Bereitstellen eines Eingangselements.
In einem weiteren Schritt S2 erfolgt ein Bereitstellen eines Ausgangselements.
In einem weiteren Schritt S3 erfolgt ein Breitstellen einer Energiespeichereinrichtung.
In einem weiteren Schritt S4 erfolgt ein Bereitstellen einer Drehmomentbegren zungseinrichtung, wobei die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ausgebildet wird, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise kein Drehmoment zu übertragen.
In einem weiteren Schritt S5 erfolgt ein Anordnen von Eingangselement und Aus gangselement relativ zueinander über die Energiespeichereinrichtung und um eine gemeinsame Drehachse drehbar.
In einem weiteren Schritt S6 erfolgt ein Anordnen der Drehmomentbegrenzungsein richtung zwischen Eingangselement und Ausgangselement.
In den Schritten S1 -S6 wird die Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit der Ener giespeichereinrichtung über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung und mit dem Eingangselement über eine reibschlüssige Verbindung verbunden. Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zu mindest einen der folgenden Vorteile auf:
» Einfache Herstellung
* Kostengünstige Herstellung
• Einfach Konstruktion
» Zuverlässige Drehmomentbegrenzung und -Übertragung
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be schrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modi fizierbar.
Bezuqszeichen
1 Torsionsdämpfer
2 Primärschwungrad
3 Nabenscheibe
4 Energiespeichereinrichtung
4a Federteller
4b Feder
5 topfenförmiges Element
6 erster Bereich
7 zweiter Bereich
8 kraft- und/oder formschlüssige Verbindung
9 reibschlüssige Verbindung
10 Drehmomenbegrenzungseinrichtung
11 torusförmiger Innenraum
12a, 12b Abstützfläche
13 Vorsprung
15 Aufsteckelement
16 Deckelteil
S1 -S6 Verfahrensschritte
100 Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Drehmomentübertragungseinrichtung (1 ), insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Eingangselement (2) und ein Aus gangselement (3), welche relativ zueinander über eine Energiespeicherein richtung (4) und um eine gemeinsame Drehachse (100) drehbar sind und wo bei eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10) zwischen Eingangselement (2) und Ausgangselement (3) angeordnet ist, wobei die Drehmomentbegren zungseinrichtung (10) ausgebildet ist, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zwischen Eingangselement (2) und Ausgangselement (3) zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise, insbe sondere vollständig kein Drehmoment zu übertragen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10) mit der Energiespeichereinrich tung (4) über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung (8) verbunden ist, und mit dem Eingangselement (2) über eine reibschlüssige Verbindung (9) verbunden ist.
2. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekenn zeichnet, dass die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10) ein axial vorge spanntes Element (5) zur Bereitstellung der reibschlüssigen Verbindung (9) umfasst.
3. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das axial vorgespannte Element (5) einen ersten Bereich (6) aufweist, der in axialer Richtung (100) seitlich neben der Energiespeicherein richtung (4) angeordnet ist und der ausgebildet ist, die reibschlüssige Verbin dung (9) zu dem Eingangselement (2) bereitzustellen.
4. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Bereich (6) des axial vorgespannten Elements (5) ausgebildet ist, die kraft- und formschlüssige Verbindung (8) zu der Energie speichereinrichtung (4) bereitzustellen.
5. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass das axial vorgespannte Element (5) im We sentlichen im Querschnitt L- förmig ausgebildet ist, wobei der erste Bereich (6) den längeren Schenkel der L- Form bildet.
6. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2-5,
dadurch gekennzeichnet, dass das axial vorgespannte Element (5) einen zweiten im Querschnitt U-förmigen Bereich (7) aufweist, dergestalt, dass ers ter Bereich (6) und ein Teil des zweiten Bereichs (7) im Querschnitt parallel angeordnet sind.
7. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der zweite Bereich (7) einstückig mit dem ersten Bereich (6) verbunden ist.
8. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 6-7,
dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Bereich (7) in Umlaufrichtung zu mindest eine Abstützfläche (12a, 12b), insbesondere zwei Abstützflächen (12a, 12b) entlang beider Umlaufrichtungen, angeordnet ist.
9. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die zumindest eine Abstützfläche (12a, 12b) gekrümmt ausge bildet ist.
10. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die zumindest eine Abstützfläche (12a, 12b) in radialer Richtung nach außen einen Vorsprung (13) in Umlaufrichtung aufweist.
11. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 8-9,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Abstützfläche (12a, 12b) einstückig an dem zweiten Bereich (7) angeformt ist.
12. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 8-9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Abstützfläche (12a, 12b) an einem Aufsteckelement (15), welches auf den zweiten Bereich (7) aufsteckbar ausgebildet ist, angeordnet ist.
13. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, dass das axial vorgespannte Element (5) in Umlauf richtung angeordnet ist.
14. Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2-13, dadurch gekennzeichnet, dass das axial vorgespannte Element (2) mittels ei nes abtriebsseitig angeordneten Gehäuseteils (16) vorspannbar ist.
15. Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentübertragungseinrichtung (1 ), ins besondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend
- Bereitstellen (S1 ) eines Eingangselements (2),
- Bereitstellen (S2) eines Ausgangselements (3),
- Bereitstellen (S3) einer Energiespeichereinrichtung (4),
- Bereitstellen (S4) einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10), wobei die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10) ausgebildet wird, unterhalb eines Drehmomentwerts ein Drehmoment zwischen Eingangselement (2) und Ausgangselement (3) zu übertragen und oberhalb des Drehmoment werts zumindest teilweise kein Drehmoment zu übertragen,
- Anordnen (S5) von Eingangselement (2) und Ausgangselement (3) relativ zueinander über die Energiespeichereinrichtung (4) und um eine gemein same Drehachse (100) drehbar,
- Anordnen (S6) der Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10) zwischen Eingangselement (2) und Ausgangselement (3), wobei die Drehmomentbe grenzungseinrichtung (10) ausgebildet ist, unterhalb eines Drehmoment werts ein Drehmoment zwischen Eingangselement (2) und Ausgangsele ment (3) zu übertragen und oberhalb des Drehmomentwerts zumindest teilweise kein Drehmoment zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (10) mit der Energiespeichereinrich tung (4) über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung (8) und mit dem Eingangselement (2) über eine reibschlüssige Verbindung (9) verbunden wird.
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