WO2010133199A1 - Drehschwingungsdämpfer, kraftübertragungsvorrichtung und verwendung derselben in einer hybridanordnung - Google Patents

Drehschwingungsdämpfer, kraftübertragungsvorrichtung und verwendung derselben in einer hybridanordnung Download PDF

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WO2010133199A1
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spring
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vibration damper
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Stephan Maienschein
Mario Degler
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    • 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
    • F16F15/131—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 the rotating system comprising two or more gyratory masses
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    • F16F15/134—Wound springs
    • F16F15/13469—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations
    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
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    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper, comprising at least two mutually coaxially and circumferentially relatively limited rotatable damper parts, which are coupled together via spring units means for transmitting torque and / or damping coupling, wherein one of the damper parts has a damper disk part.
  • the invention further relates to a power transmission device with a wet clutch and a torsional vibration damper.
  • the invention relates in particular to a power transmission device for a hybrid drive arrangement.
  • Functional units formed by a wet clutch and a torsional vibration damper are known from the prior art in different embodiments. These may be part of multifunctional power transmission devices, which additionally comprise, for example, a hydrodynamic component, wherein the wet clutch serves for at least partially bypassing them and the torsional vibration damper can be arranged such that it either only one of the components - wet clutch or hydrodynamic component - or arranged downstream in the power flow is. Further, the power transmission device may be configured such that it has a plurality of inputs which can be coupled with different drive-side connection elements, in particular drives, for example an internal combustion engine and an electric drive machine and the torsional vibration damper is arranged in the power flow over both inputs.
  • the wet clutch is usually designed as a disk clutch in lamellar construction with disk carriers and a plurality of friction surface-bearing and / or frictional surface-forming elements, which are engageable with each other via an actuating device operatively executed.
  • These friction-surface-carrying and / or frictional surface-forming elements are formed by friction plates, wherein the friction plates can preferably be clamped by a hydraulically displaceable piston against an axially fixed end plate.
  • the friction plates are arranged alternately on the input and output side, so that by means of the axially acted upon by a pressure medium flow piston axial compression of the friction plates against each other, a frictional engagement arises.
  • a torsional vibration damper downstream of a wet clutch disposed in a torque converter housing a torsional vibration damper, wherein the torsional vibration damper comprises a plurality of circumferentially arranged and beaufschlag by a damper plate member bare spring elements.
  • the requirements for vibration isolation in a drive train increasingly require larger spring capacities. This usually leads to spring designs with larger outer diameters and, secondly, consequently, to the use of spring packs with one or more inner springs. Since these torsional vibration dampers act like elastic couplings, they also transmit torque. For this purpose, the spring units must be supported in the circumferential direction.
  • the spring guide is usually assigned to the damper part through which mainly the torque introduction takes place, i. the damper input part.
  • the further drive-side connection element has the spring damper part usually as a connection request a toothing, which can be spent in non-rotatable connection with the drive hub of another drive machine in the form of an electric drive machine. Since a high hardness is required to avoid wear in the spring-damper part, the part must be subjected to a heat treatment. However, this is contrary to the requirement of a high accuracy of the toothing, namely, which is exposed by hardening considerable delay.
  • the invention is therefore based on the object, a torsional vibration damper of the type mentioned in such a way that the mentioned disadvantages are avoided and this particular requirements of the resource management when used in power transmission devices is fair.
  • An essential requirement is to improve a damper disk part to meet the aforementioned requirements.
  • An inventively executed torsional vibration damper comprising at least two mutually coaxially arranged and circumferentially relatively limited rotatable damper parts, which are coupled via spring units comprising means for torque transmission and / or damping coupling, wherein one of the damper parts has at least one damper disk part, characterized in that Damper disk part of a spring support member for supporting the spring units in the circumferential direction and a spring guide element for radial and axial guidance of the individual spring units is executed and the spring support member and spring guide member rotatably connected to each other.
  • damper part in the context of the invention, a component or the damper part forming assembly of individual elements, in particular damper disk parts, which in turn may be formed as individual parts or composite assemblies, understood. This is related to the function of the power flow as damper input or damper output part.
  • the solution according to the invention provides an improved damper disk part of a torsional vibration damper.
  • a functional unit of a spring support element and a spring guide element is a division of the individual functions on different components. They can thereby look every- - A - Lich the individual functions are optimized, in particular with respect to the geometric shape and / or dimensioning and / or choice of material and / or surface treatment and / or surface treatment.
  • the spring units radially leading spring guide element can be circumferentially closed by the bipartite, ie be performed with a circumferential circumferential direction in circumferential radial and axial support surface. The usually mounted in the damper disk part circumferential openings for guiding and acting on the spring units can be completely avoided.
  • the spring support element and / or spring guide element is designed with a coupling region for direct coupling to an at least temporarily drive-side connection element for the damper part.
  • An at least temporarily drive-side connection element is understood to be a connection element via which at least over a subarea of the overall operating region, preferably the main portion of the total operating range when using a torsional vibration damper according to the invention, the torque is introduced into the torsional vibration damper.
  • the damper disk part is part of the damper part, which usually forms the damper input part.
  • the damper disk part is rotatably connected to a further, designed as a side window damper disk element of the damper part, and the damper disk element has a coupling region with one or another at least temporarily drive-side connection element for the damper part, wherein the damper disk part at least indirectly via the rotationally fixed connection is coupled with the damper disk element with the or the further at least temporarily drive-side connection element for the damper part.
  • a first basic variant is characterized by the provision of only one coupling region on the damper part for coupling to an at least temporarily drive-side connection element.
  • a distinction will be made between the formation of the one coupling region on the damper disk element or the damper disk part.
  • the first embodiment in which only the damper disk element has a coupling region with an at least temporarily drive-side connection element for the damper part and the damper disk part is connected thereto via the rotationally fixed coupling with the damper disk element, offers the advantage that the damper disk part only in terms of support and leadership functions form and interpret is, whereby the damper disk part is particularly simple and inexpensive to produce and executable with a simple design.
  • the second embodiment allows a particularly simple and cost-effective design of the damper disk element.
  • both the damper disk element and the damper disk part of a damper part each have a coupling region for coupling to different drive-side connection elements.
  • the training with additionally provided to the coupling region on the damper disk part coupling region on the damper disk element offers the advantage of a targeted local provision of the connection areas, since the formation and arrangement of the individual coupling regions relative to the individual components of the damper part can be done freely and with little manufacturing effort, which is reinforced by the functional division of the invention again.
  • the basic training of the spring guide element and the spring support element takes place in view of the function to be performed.
  • the spring guide element of the damper disk part has a connection area for connection to the spring support element and a guide area.
  • the guide region is designed and arranged such that it views the individual spring unit over a partial area of its outer circumference in the axial direction, preferably encloses an angular range of> 90 °, particularly preferably ⁇ 120 °, forming at least one radial and one axial guide surface.
  • a single circumferential and / or radial guide surface extending around the rotation axis in the circumferential direction of the spring guide element or at least one plurality of guide part surfaces arranged at a spacing from one another in the circumferential direction can be provided.
  • the training with closed circumferential radial and axial guide surfaces offers the advantage of a particularly simple production due to continuous surfaces and mounting of the spring guide element, since there are no special requirements with respect to the orientation of the damper disk part relative to the spring units in the circumferential direction and they can be arranged arbitrarily to each other.
  • the spring support element is preferably designed as a disk-shaped element with aligned in the radial direction and circumferentially facing away from each other support surfaces for the individual spring units forming projections having a connection region for connection to the spring guide element.
  • the projections form so-called open-edged recesses in which the spring units can be arranged.
  • spring support element and spring guide element are basically the following options: a) arrangement of the spring support member of the damper disk part of a damper part in the axial direction between the spring guide element and the other damper part b) arrangement of the spring guide element of the damper disk part of a damper part in the axial direction between the spring guide element and the other damper part
  • the arrangement according to a) offers the advantage of providing completely closed circumferentially formed Federstütz- and spring guide elements, ie free of openings and a high stability. Furthermore, this design makes a guide tion of operating medium, in particular oil around the torsional vibration damper along a closed area targeted without losses possible.
  • the arrangement according to b) is characterized by the provision of radially-shaped slot-shaped openings through which the projections for forming the support areas are introduced into the space partially enclosed by the guide area of the guide element.
  • the rotationally fixed connection between the damper disk element and the damper disk part corresponding means for the rotationally fixed connection are provided.
  • a Verwarwinkelbegrenzung be provided between the damper parts.
  • These may be non-positive or positive connection elements, which also take over the spacer function between the damper parts.
  • stepped bolts with rivets provided in their axial end regions are used.
  • An inventively designed torsional vibration damper can be used in a particularly advantageous embodiment for use in power transmission devices in combination with a wet clutch.
  • An inventively embodied power transmission device comprises a wet clutch and a torsional vibration damper according to the previous embodiments, wherein the damper disk member or the damper disk part of the torsional vibration damper is rotatably connected to a coupling part of the wet clutch.
  • the formation of the damper disk member allows for optimal media management.
  • the damper disk part or the damper disk element is connected to a further drive-side connection element, wherein the drive-side connection element is formed by one of the following components: a hydrodynamic component, in particular a turbine wheel of the hydrodynamic component;
  • a drive hub of another drive machine in particular electric drive machine.
  • the separation of functions according to the invention allows due to the separate production of the individual components of a damper disk part, the individual adaptation of the individual functional areas to the requirements set free of adverse effects other functional areas, in addition due to the rotationally fixed connection, especially when designed as a rivet high strength is achieved.
  • Figures 1a to 1d illustrate in a schematic simplified representation variants of a torsional vibration damper according to the invention according to a first basic design with coupling to only one drive-side connection element;
  • Figures 2a to 2d illustrate in a schematic simplified representation variants of a torsional vibration damper according to the invention according to a second basic design with coupling to only one drive-side connection element;
  • FIG. 3a shows a detail of an axial section of a power transmission device with wet clutch and inventive torsional vibration damper in a variant of the second basic embodiment
  • Figure 3b shows the spring guide element in a view A
  • FIG. 3c shows the spring support element in a view A
  • Figure 4 shows a section of an axial section of a power transmission device with wet clutch and inventive torsional vibration damper in a further variant of the second basic embodiment
  • Figure 5 shows a section of an axial section of a power transmission device with wet clutch and inventive torsional vibration damper in a further variant of the second basic embodiment
  • Figure 6 shows a section of an axial section of a power transmission device with wet clutch and torsional vibration damper according to the invention in a further variant of the second basic version.
  • FIGS 1a to 1d illustrate in a highly schematic simplified representation by means of individual variants, the basic structure and the basic function of an inventively designed torsional vibration damper 12 according to a first basic design. Shown is only the above the axis of rotation R arranged part.
  • the torsional vibration damper 12 comprises a first and a second damper part 12.1, 12.2, which are arranged coaxially to each other and viewed in the circumferential direction about the rotation axis R are relatively limited rotatable relative to each other.
  • the damper parts 12.1, 12.2 are coupled to each other via spring units F1 to Fn means 13 for transmitting torque and / or means 15 for damping coupling, wherein preferably the function of the torque transmission and damping coupling is taken over in functional concentration of the same components.
  • the individual spring unit Fn can be embodied as a single spring or spring assembly, for example with springs arranged inside one another - outer spring and inner spring.
  • At least one of the damper parts 12.1 or 12.2, here 12.1 has a damper disk part 14, which is connected to a - depending on the power flow direction - on or driven side connection element and the support of the spring units F1 to Fn in the circumferential direction and the leadership of these in the axial and radial Direction serves.
  • the damper disk part 14 is at least formed in two parts in functional separation and comprises a spring support member 18 for supporting the spring units F1 to Fn in the circumferential direction about the rotation axis R and a spring guide member 16 for radial and axial guidance of the individual spring units F1 to Fn.
  • Spring support member 18 and spring guide member 16 are rotatably connected via means 19 for non-rotatable connection with each other to form the assembly damper part 14.
  • the spring guide element 16 includes for this purpose the individual spring units F1 to Fn associated axial guide surfaces 7 and radial guide surfaces 8, which are preferably carried out running freely from interruptions in the circumferential direction over the entire circumference.
  • the guide element 16 is designed for this purpose as an integral mold component.
  • the damper part 12.1 consists in the case shown of two components, the inventively designed damper disk part 14 and the damper disk element 17. Both damper disk part 14 and damper disk element 17 act as side windows and are in the axial direction on both sides of the damper part 12.2, which is connectable to a connection element, in particular output-side connection element , arranged and connected to each other via means 21 for rotationally fixed connection.
  • the second damper part 12.2 is here formed by a, a central disc 23 forming flange.
  • the means 21 are guided by the middle plate 23 in the circumferential direction with play to form a Verwarwinkelbegrenzung 24, which has formed in the circumferential direction, not shown here slots.
  • the damper part 12.1 is the damper part, which acts as a drive-side damper part and thus damper input part over a major part of the entire operating range, preferably the entire operating range when integrated in a drive train. This is at least indirectly connected to at least one drive.
  • Figures 1a to 1d illustrate a basic version of the torsional vibration damper 12 for coupling with only one drive-side connection element, in particular a drive.
  • the damper part 12.1 for coupling with a drive-side connection element, the damper part 12.1, in particular the damper disk part 14, has a coupling region 5, which is characterized by means not shown here in detail for the rotationally fixed connection to the drive-side connection element.
  • This is assigned to the spring guide element 18 according to a first variant of the first basic embodiment shown in FIG. 1a, ie it is formed by it or is arranged thereon.
  • the spring guide element 18 thus assumes the function of torque introduction into the torsional vibration damper 12 in addition to the function of the axial and radial support.
  • the rotationally fixed connections between the components of the damper disk part 14 and between the damper disk parts 14 and 17 are decoupled from each other.
  • the individual means 19 for the rotationally fixed connection of spring support element 18 and spring guide element 16 and the means 21 for the rotationally fixed connection between the damper disc parts 14, 17 are formed by separate connecting elements and are arranged on different arrangement diameters.
  • Figure 1b illustrates in an advantageous development of a design of the first variant according to Figure 1a, the functional concentration of the rotationally fixed connections between the components of the damper disk part 14 and between the damper disk parts 14 and 17 and the Verduswinkelbegrenzung 24.
  • the means 19 and the means 21 and the Verduswinkelbegrenzung 24 are formed of the same functional components and are arranged on an array diameter.
  • This may be, for example, a stepped bolt which is guided by the damper parts 12.1, 12.2 and whose axial end regions are riveted to the damper disk part 14 and the damper disk element 17.
  • other positive or positive connections are other positive or positive connections.
  • FIG. 1c illustrates a second variant of the first basic embodiment of a torsional vibration damper 12 having a damper part 12.1 with a damper disk part 14 according to the invention.
  • the coupling region 5 is assigned to the spring support element 18 or is formed on it.
  • the spring support element 18 thus assumes, in addition to the function of supporting the spring units F1 to Fn in the circumferential direction, the function of torque introduction into the torsional vibration damper.
  • the spring guide element 16 takes over the function of the radial and axial guidance of the spring units F1 to Fn.
  • FIG. 1c is characterized by the functional separation between non-rotatable connection between the damper disk parts 14, 17 and the components of the damper disk part 14 as in FIG. 1a.
  • Figure 1d illustrates in an advantageous development of a design of the second variant according to Figure 1c, the functional concentration of the rotationally fixed connections between the individual components of the damper disk part 14 and between the damper disk parts 14 and 17 and the Verduswinkelbegrenzung 24.
  • the means 19 and the means 21 and the Verduswinkelbegrenzung 24 are formed by the same functional components and are arranged on an array diameter.
  • FIGS. 1a to 1d are characterized by the axial interposition of spring support element 18 between spring guide element 16 and damper part 12.2. It goes without saying that a reverse axial arrangement with appropriate assignment or arrangement of the coupling region 5 and formation of the spring guide element 16, preferably with corresponding slot-shaped openings is possible. Also, the coupling region can be provided only on the damper disk element 17. The design and formation of spring guide element 16 and spring support element 18 thereby simplifies once again.
  • FIGS 2a to 2d illustrate in a highly schematic simplified representation of the basic structure and the basic function of a inventively designed torsional vibration damper 12 of a second basic design with training two coupling regions 5 and 6 for coupling with at least one temporary drive-side connection element. Also shown here is only the above the axis of rotation R arranged part.
  • the torsional vibration damper 12 also includes in this embodiment, two coaxially arranged and circumferentially about the rotation axis R viewed relative to each other rotatable limited damper parts 12.1, 12.2, the spring units F1 to Fn comprehensive means 13 for torque transmission and / or means 15 Dä ⁇ npfungskopplung are coupled together , wherein preferably the function of the torque transmission and damping coupling is taken over here by the same components in functional concentration. Shown here is by way of example the spring unit Fn, which may be designed as a single spring or spring assembly.
  • At least one of the damper parts 12.1 or 12.2, here 12.1 has at least one damper disk part 14, which is connectable to a connecting or driven side connection element - depending on the power flow direction - and the support of the spring units F1 to Fn in the circumferential direction and the guide in the axial and radial Direction serves.
  • the damper disk part 14 is also formed at least in two parts in this function separation and includes a spring support member 18 for supporting the spring units F1 to Fn in the circumferential direction and a spring guide member 16 with Axial guide surfaces 7 and radial guide surfaces 8 for axial and radial guidance of the individual spring units F1 to Fn.
  • the spring support member 18 and spring guide member 16 are rotatably connected via means 19 for non-rotatable connection with each other to form the assembly damper member 14.
  • the spring guide element 16 is designed for this purpose as an integral mold component.
  • Both damper disc parts 14 and 17 act as side windows and are in the axial direction on both sides of the damper part 12.2, which is formed by a, a central disc 23 forming flange and the and with a connection element, in particular the drive-side connection element is connectable arranged.
  • the means 21 are guided through the middle plate 23 in the circumferential direction with play to form a Vermoswinkelbegrenzung 24 here.
  • the damper part 12.1 is the damper part, which acts as a drive-side damper part and thus damper input part over a major part of the entire operating range, preferably the entire operating range when integrated in a drive train.
  • This is at least indirectly connected to at least one drive, here in the second basic version with two drive-side connection elements, in particular drives.
  • the damper disk part 14 has a coupling region 5, which is characterized by means not shown here in detail for a rotationally fixed connection to the drive-side connection element.
  • This is assigned according to a first, shown in Figure 2a variant of the second basic version of the spring guide element 16, i. is formed by this.
  • the spring guide element 16 thus assumes the function of torque introduction into the torsional vibration damper 12 in addition to the function of the axial and radial support.
  • the coupling with the further drive-side connection element takes place via the damper disk element 17, which has a coupling region 6 for this purpose.
  • the rotationally fixed connections between the components of the damper disk part 14 and between the damper disk parts 14 and 17 are decoupled from each other.
  • the individual means 19 for the rotationally fixed connection of spring support element 18 and spring guide element 16 and the means 21 for the rotationally fixed connection between the damper disc parts 14, 17 are separated by separate raten connecting elements formed and are arranged on different arrangement diameters.
  • Figure 2b illustrates in an advantageous development of a design of the first variant according to Figure 2a, the functional concentration of the rotationally fixed connections between the components of the damper disk part 14 and between the damper disk part 14 and the damper disk element 17 and the Verduswinkelbegrenzung 24.
  • the means 19 and the means 21 and the Verduswinkelbegrenzung 24 are formed by the same functional components and are arranged on a common arrangement diameter.
  • Figures 2c and 2d illustrate a second variant of the second basic embodiment of a torsional vibration damper 12 with a damper part 12.1 with a damper disc part 14 of the invention.
  • the coupling region 5 is assigned to the spring support element 18 or is formed thereon.
  • the spring support member 18 thereby assumes in addition to the function of supporting the spring units F1 to Fn in the circumferential direction, the function of torque introduction into the torsional vibration damper 12.
  • the spring guide member 16 assumes the function of radial and axial guidance of the spring units F1 to Fn.
  • the embodiment of Figure 2c is through the function separation between non-rotatable connection between the damper disk part 14 and the damper disk member 17 and the constituents of the damper disk part 14 as characterized in Figure 1a, while in Figure 2d, the rotationally fixed connections 19, 21 and the Verfwinkelbegrenzung 24 are combined in functional concentration.
  • FIGS. 2a to 2d are also characterized by the axial interposition of spring support element 18 between spring guide element 16 and damper part 12.2. It goes without saying that a reverse axial arrangement, ie arrangement of the spring guide element 16 between the spring support member 18 and the other damper part 12.1 with a corresponding assignment or arrangement of the coupling regions and training of Spring guide element 16, preferably with corresponding slot-shaped openings is possible.
  • FIGs 3 to 6 show a particularly advantageous use of a torsional vibration damper 12 according to the invention in a power transmission device 1, comprising a switchable coupling device, in particular in the form of a wet clutch 10 and coupling the damper part 12.1 with two drive-side connection elements, ie training with coupling regions 5 and 6 in different embodiments ,
  • the torsional vibration damper 12 is arranged and designed such that it is suitable both to transmit torque and to dampen vibrations.
  • the structure of the torsional vibration damper 12 corresponds to that described in Figures 1 and 2.
  • the spring units F1 to Fn are exemplified in the form of bow springs designed as tension or compression springs.
  • Each spring unit F1 to Fn comprises an inner spring element Fn.2 and a receiving and circumferentially surrounding outer spring element Fn.1.
  • the torsional vibration damper 12 thus acts as a flexible coupling. This is arranged downstream in the power transmission device 1 in at least one direction of force flow of the wet clutch 10.
  • the power transmission device 1 for this purpose comprises an input 2 and an output 4. Between these, the wet clutch 10 and the torsional vibration damper 12 are connected in series in the embodiment shown in Figure 3a.
  • the wet clutch 10 comprises a first coupling part 10.1 and a second coupling part 10.2, which are at least indirectly rotatable together with the use of an adjusting device 11 are connected to each other. This is preferably designed as a disc clutch in lamellar construction.
  • the first coupling part 10.1 in this case comprises a plate carrier 25 and at least rotatably connected thereto and slidably disposed in the axial direction on this Reib phytogende and / or reib lakesentende elements 27, which rotatably connected to the plate carrier 26 of the second coupling part 10.2 and slidably arranged in the axial direction friction surface and / or Reib lakesentenden elements 28 can be brought into operative connection.
  • the term friction surface describes the effective for the realization of a frictional surface on these elements.
  • the single friction surface can be formed directly from the surface of a single frictional surface-supporting and / or frictional surface-forming element or is applied as a separate friction surface in the form of a coating on this, for example, vulcanized.
  • the coupling parts 10.1 or 10.2 friction surface and / or frictional surface forming elements which are formed by a carrier with friction linings arranged on both sides, while the Reib laketragenden and / or frictional surface forming elements of the other coupling part 10.2 or 10.1 as a counter blades in shape are made of steel blades.
  • the first coupling part 10.1 is in the illustrated case with the input 2 at least indirectly, preferably directly connected.
  • the second coupling part 10.2 is non-rotatably connected to the torsional vibration damper 12, in particular the damper part 12.1, here the damper disk element 17, which has a coupling region 6 for this purpose.
  • the connection is made via means 29 for non-rotatable connection.
  • the second damper part 12.2 is at least indirectly rotatably coupled to an output or a component to be driven and either forms the output 4 or is rotatably connected thereto.
  • the output 4 is formed by a shaft, which may be an example of a transmission input shaft.
  • the damper part 12. 1 comprises the damper disk part 14 and the damper disk element 17, wherein the damper disk part 14 is formed from a spring support element 18 and a spring guide element 16.
  • the design of the torsional vibration damper 12 in Figure 3a corresponds in terms of the design and arrangement of the components of the damper disk part 14 and the coupling regions 5, 6 of the embodiment described in Figure 2d.
  • the spring guide element 16 is designed and designed such that it encloses the spring units F1 to Fn, which are preferably arranged on a common arrangement diameter, at least partially in the circumferential direction. In this case, the spring guide element 16 surrounds the spring units F1 to Fn preferably in an angular range of greater than 90 °, particularly preferably in the range between 90 ° and 180 °.
  • the spring guide element 16 comprises an inner wall, which is designed such that it is adapted to receive a force acting in the radial direction.
  • this forms at least one radial guide surface 8.
  • the spring guide member 16 at least one each spring unit F1 to Fn associated wall portion which is adapted to exert a supporting force in the axial force. This is formed by an axial guide surface 7, which is preferably viewed in the circumferential direction about the rotation axis closed circumferentially formed on the spring guide element 16.
  • the spring guide element 16 is designed for this purpose as a ring-shaped shaped sheet metal part 9. This can be performed closed due to the separation of functions with respect to the support function in the circumferential direction by the spring support member 18 in the circumferential direction, as reproduced by way of example in Figure 3b schematically.
  • the sheet metal part 9 is thus very easy and inexpensive to produce.
  • the spring support member 18 is in contrast formed as an annular disk-shaped element with extending in the radial direction, fingers or tabs forming projections 31, which support surfaces 32 and 33 for the mutually facing end portions of two circumferentially adjacently arranged spring assemblies F1 to Fn form.
  • the figures 3b shows an example of a possible embodiment of the spring guide element 16 in a view A from the right. It can be seen that in relation to the coincident with the axis of rotation R center axis annular design, in the circumferential direction with closed peripheral surface, except the through holes 30 for the rotationally fixed connection with the spring support member 18, is executed.
  • the closed embodiment according to FIG. 3 b offers, in addition to increased speed stability, the advantage of leading the oil flow of the wet clutch 10 radially outward about the torsional vibration damper 12.
  • FIG 3c illustrates contrast, in the same view, a possible embodiment of the spring support member 18 with the projections 31 to form the support surfaces 32 and 33.
  • Both, spring support member 18 and spring guide member 16, in the illustrated case through holes 34 and 30, the recording of the means serve for non-rotatable connection 19.
  • the spring support element 18 is embodied and arranged such that it can also be connected or connected to a further input 3 of the power transmission device 1.
  • the spring support element 18 has means for non-rotatable coupling with the drive-side connection element, here the drive hub 22.
  • the means comprise in the illustrated case arranged on the inner circumference of the spring support member 18 toothing 20 which is engageable with a complementary toothing on a drive hub 22 of an e-lektrischen drive machine engaged and allows a rotationally fixed connection with the possibility of axial length compensation.
  • the means for non-rotatable connection with the drive hub 22 are used for torque introduction via the electric drive machine.
  • the function of torque introduction is assigned to one of the two components of the damper disk part 14, namely the spring support element 18, whereby this function is thus separated from the radial and axial guidance function.
  • the individual components can be designed and executed independently, in particular independently optimized heat treatments such as hardening process for the respective requirements are applied.
  • This embodiment represents a particularly advantageous embodiment.
  • the arrangement of the spring support member 18 takes place in the axial direction between the spring guide element 16 and damper part 12.2.
  • the spring guide member 16 is again formed as a shaped annular disc part, in particular sheet metal part, which is formed in the region of its outer periphery such that it forms a guide portion for axial and radial guidance of the spring units F1 to Fn and also in the region of the inner circumference of the initiation of a moment , here via the drive hub 22 is used.
  • the spring support member 18 may also be particularly simple designed as a sheet metal part. This can be made for example from a flat sheet metal part by separating and optionally subsequent additional shaping in the form of bending. This is characterized by through holes 34 which serve to receive the means 19 for the rotationally fixed connection.
  • the inner circumference of the spring support element 18 does not extend completely in the radial direction into the region of the inner circumference of the spring guide element 16. This makes it possible to arrange the means for non-rotatable connection with the drive hub 22 in the axial direction in an extension region of the To shift spring guide element 16, which corresponds to the extension region, which is characterized by the arrangement of the spring support member 18 corresponds.
  • Figures 5 and 6 show further variants of the second embodiment with axial intermediate order of the spring guide element 16 between the spring support member 18 and damper part 12.2.
  • the spring guide member 16 is again formed as a shaped sheet metal part, which is formed in the region of its outer periphery such that it forms a guide portion for axial and radial guidance of the spring units F1 to Fn and also in the region of the inner circumference of the initiation of a moment, here on the drive hub 22 is used.
  • passage openings 30 are also provided for receiving the means 19 for the rotationally fixed connection with the spring support element 18.
  • This is characterized by through holes 34 which serve to receive the means 19 for the rotationally fixed connection.
  • the inner circumference of the spring support element 18 does not extend completely in the radial direction as far as into the region of the inner circumference of the spring guide element 16.
  • the spring guide element 16 may be designed as a closed and formed in the guide area and / or coupling area annular disc.
  • the design is characterized by a closed outer contour, but here the spring support member 18 engages or engages in this.
  • corresponding slot-shaped openings are required, which allow passage through the spring guide element 16, in particular in the axial direction.
  • FIG. 6 shows a variant with an analogous arrangement, but with assignment of the coupling region 5 to the spring support element 18.
  • All variants shown in FIGS. 3 to 6 are characterized by the same structure and the same connection of the wet clutch 10 to the torsional vibration damper 12.
  • the structure of the individual variants differs only in the concrete structural design and arrangement of spring support member 18 and spring guide member 18 and the assignment of the coupling region 5 to one of the components of the damper disk part 14.
  • These comprise a spacer bolt, which has rivets in its two-sided end portions.
  • the power transmission device shown in FIGS. 3 to 6 and the variants shown in FIGS. 2a to 2d are suitable for use in hybrid drives in a particularly advantageous embodiment.
  • these embodiments allow an improved pressure fluid guide, characterized in that the pressure medium flow directed radially outwardly from the drive hub 22 passes through the torsional vibration damper 12 along the damper disc part 14 and flows radially from the outside onto the multi-disc clutch.
  • the present wet clutch with torsional vibration damper is intended especially for hybrid applications.
  • other examples of possible applications may also be dual clutches or torque converters.
  • Reibvidtragende and / or friction surface forming elements Reibvidtragende and / or friction surface forming elements

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Abstract

Ein erfindungsgemäß ausgeführter Drehschwingungsdämpfer (12), umfassend zumindest zwei koaxial zueinander angeordnete und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbare Dämpferteile (12.1, 12.2), welche über Federeinheiten umfassende Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei eines der Dämpferteile zumindest ein Dämpferscheibenteil (14) aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferscheibenteil aus einem Federstützelement (16) zur Abstützung der Federeinheiten in Umfangsrichtung und einem Federführungselement (18) zur radialen und axialen Führung der einzelnen Federeinheiten ausgeführt ist und das Federstützelement und Federführungselement drehfest miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Kraftübertragungsvorrichtung, umfassend eine Nasskupplung (29) und ein in zumindest einer Kraftflussrichtung mit dieser gekoppelten gekoppelte Drehschwingungsdämpfer.

Description

Drehschwinqunqsdämpfer, Kraftübertraqungsvorrichtunq und Verwendung derselben in einer Hybridanordnunq
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, umfassend zumindest zwei koaxial zueinander angeordnete und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbare Dämpferteile, welche über Federeinheiten umfassende Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei eines der Dämpferteile ein Dämpferscheibenteil aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einer Nasskupplung und einem Drehschwingungsdämpfer. Die Erfindung betrifft im Besonderen eine Kraftüberra- gungsvorrichtung für eine Hybridantriebsanordnung.
Funktionseinheiten, gebildet von einer Nasskupplung und einem Drehschwingungsdämpfer sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Diese können Bestandteil multifunktionaler Kraftübertragungsvorrichtungen sein, welche beispielhaft zusätzlich eine hydrodynamische Komponente umfassen, wobei die Nasskupplung zur zumindest teilweisen Überbrückung dieser dient und der Drehschwingungsdämpfer derart angeordnet sein kann, dass dieser entweder nur einer der Komponenten - Nasskupplung oder hydrodynamische Komponente - oder beiden im Kraftfluss nachgeordnet ist. Ferner kann die Kraftübertragungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass diese mehrere Eingänge aufweist, die mit unterschiedlichen antriebsseitigen Anschlusselementen, insbesondere Antrieben, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine und einer elektrischen Antriebsmaschine koppelbar sind und der Drehschwingungsdämpfer im Kraftfluss über beide Eingänge angeordnet ist. Bei den genannten Ausführungen ist die Nasskupplung üblicherweise als Scheibenkupplung in Lamellenbauweise mit Lamellenträgern und mehreren reibflächentragenden und/oder reibflächenbildenden Elementen, die miteinander über eine Stelleinrichtung in Wirkverbindung bringbar sind, ausgeführt. Diese reibflächentragenden und/oder reibflächenbildende Elemente werden von Reiblamellen gebildet, wobei die Reiblamellen vorzugsweise von einem hydraulisch verlagerbaren Kolben gegen eine axial feste Endlamelle verspannt werden können. Die Reiblamellen sind dabei abwechselnd eingangs- und ausgangsseitig angeordnet, sodass durch das mittels des axial von einem Druckmittelstrom beaufschlagten Kolbens erfolgende axiale Verpressen der Reiblamellen gegeneinander ein Reibeingriff entsteht. Insbesondere bei Schlupf zwischen den eingangs- und ausgangsseitigen Reiblamellen entsteht ein Energieein- trag in die Reiblamellen, der zur Zerstörung der Reibbeläge, der Reiblamellen und des Druckmittels führen kann. Es ist daher bekannt, die Reibbeläge an ihrer Oberfläche zu strukturieren und einen zusätzlichen Druckmittelstrom zur Kühlung der Reibbeläge über diese zu leiten.
Es ist weiterhin bekannt, einer beispielsweise in einem Drehmomentwandlergehäuse angeordneten Nasskupplung einen Drehschwingungsdämpfer nachzuschalten, wobei der Drehschwingungsdämpfer mehrere umfangsseitig angeordnete und durch ein Dämpferscheibenteil beaufschlag bare Federelemente umfasst. Dabei bedingen die Anforderungen an die Schwingungsisolation in einem Antriebsstrang zunehmend größere Federkapazitäten. Dies führt in der Regel zu Federausführungen mit größeren Außendurchmessern und zum anderen daraus folgend zum Einsatz von Federpaketen mit einer oder mehreren Innenfedern. Da diese Drehschwingungsdämpfer wie elastische Kupplungen wirken, übertragen diese auch Drehmoment. Dazu müssen die Federeinheiten in Umfangsrichtung abgestützt werden. Die Federführung wird dazu in der Regel dem Dämpferteil zugeordnet, über den hauptsächlich die Drehmomenteinleitung erfolgt, d.h. dem Dämpfereingangsteil. Um gerade bei Federpaketen sowohl die Außen- als auch Innenfeder sicher abzustützen, ist eine entsprechende Breite der jeweiligen Abstützflächen erforderlich. Diese wird mittels eines Durchbruches in der Wandung realisiert, welcher jedoch im Wesentlichen im Hinblick auf die Herstellbarkeit, Festigkeit und Betriebsmedien-, insbesondere Ölführung erhebliche Nachteile bedingt. Die Abstützbereiche werden an eingeschnitten Durchbrüchen ausgebildet. Diese bedingen bei der Herstellung erhebliche Materialerstreckungen mit der Gefahr der Entstehung von Rissen. Der derart ausgebildete Abstützungsbereich selbst schwächt das federführende Dämpfereingangsteil, welches dadurch eine geringe Drehzahlfestigkeit aufweist. Zur Kompensation wäre eine Materialstärkeerhöhung erforderlich, was jedoch wiederum den möglichen Federaußendurchmesser im vorhandenen Bauraum und damit die Federkapazität reduziert und damit zu den weiteren Anforderungen gegenläufig ist. Bezüglich der Betriebsmedien-, insbesondere Ölführung sind alle eingeschnittenen Abstützungen ebenfalls nachteilig. Diese verursachen, dass nur ein geringer Ölstrom zur Kühlfunktion über die Kupplung gelenkt wird. Dies führt im Ergebnis zu erhöhten Kupplungstemperaturen mit der möglichen Folge der Zerstörung des Betriebsmittels, insbesondere Öls, des Auftretens von Belagverschleiß sowie einer erhöhten Rupfneigung.
Für die konkrete Anwendung in Hybridantrieben ist es ferner erforderlich, dass noch ein weiteres Moment eingeleitet wird. In Abhängigkeit der Ausbildung des weiteren antriebsseiti- gen Anschlusselementes besitzt das federführende Dämpferteil in der Regel als Anschlussanforderung eine Verzahnung, die mit der Antriebsnabe einer weiteren Antriebsmaschine in Form einer elektrischen Antriebsmaschine in drehfeste Verbindung verbracht werden kann. Da zur Vermeidung von Verschleiß im federführenden Dämpferteil eine hohe Härte erforderlich ist, muss das Teil einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Dies steht jedoch der Anforderung einer hohen Genauigkeit der Verzahnung entgegen, die nämlich durch das Härten erheblichem Verzug ausgesetzt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und dieser insbesondere den Anforderungen an die Betriebsmittelführung beim Einsatz in Kraftübertragungsvorrichtungen gerecht wird. Ein wesentliches Erfordernis besteht in der Verbesserung eines Dämpferscheibenteils zur Erfüllung der vorher genannten Anforderungen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 9 und 11 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäß ausgeführter Drehschwingungsdämpfer, umfassend zumindest zwei koaxial zueinander angeordnete und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbare Dämpferteile, welche über Federeinheiten umfassende Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei eines der Dämpferteile zumindest ein Dämpferscheibenteil aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferscheibenteil aus einem Federstützelement zur Abstützung der Federeinheiten in Umfangsrichtung und einem Federführungselement zur radialen und axialen Führung der einzelnen Federeinheiten ausgeführt ist und das Federstützelement und Federführungselement drehfest miteinander verbunden sind.
Unter einem Dämpferteil im Sinne der Erfindung wird ein Bauelement oder eine das Dämpferteil bildende Baugruppe aus einzelnen Elementen, insbesondere Dämpferscheibenteilen, die wiederum als Einzelteile oder zusammengesetzte Baugruppen ausgebildet sein können, verstanden. Diesem ist in Bezug auf den Kraftfluss die Funktion als Dämpfereingangs- oder Dämpferausgangsteil zuordenbar.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein verbessertes Dämpferscheibenteil eines Drehschwingungsdämpfers geschaffen. Durch die Ausbildung einer Funktionseinheit aus einem Federstützelement und einem Federführungselement erfolgt eine Aufteilung der einzelnen Funktionen auf unterschiedliche Bauteile. Diese können dadurch jedes für sich hinsieht- - A - lich der einzelnen Funktionen optimiert werden, insbesondere in Bezug auf die geometrische Form und/oder Dimensionierung und/oder Materialwahl und/oder Oberflächenbehandlung und/oder Oberflächenbearbeitung. Insbesondere kann durch die Zweiteiligkeit das die Federeinheiten radial führende Federführungselement umlaufend geschlossen, d.h. mit einer in Um- fangsrichtung umlaufenden radialen und axialen Abstützfläche ausgeführt werden. Die üblicherweise in dem Dämpferscheibenteil angebrachten umfangsseitigen Durchbrüche zur Führung und Beaufschlagung der Federeinheiten können vollständig vermieden werden. Dadurch wird eine erhöhte Festigkeit des Dämpferscheibenteils insgesamt erreicht. Außerdem ist durch die Vermeidung des ansonsten zur Führung der Federeinheiten vorliegenden Durchbruchs beim Einsatz in Kraftübertragungsvorrichtungen mit Nasskupplungen eine verbesserte Führung des Betriebsmedien-, insbesondere Ölstromes zu den Reiblamellen gegeben, da dieser nunmehr entlang des Dämpferscheibenteils um den Drehschwingungsdämpfer gerichtet geführt wird.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist das Federstützelement und/oder Federführungselement mit einem Koppelbereich zur direkten Kopplung mit einem zumindest temporär an- triebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil ausgeführt. Unter einem zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement wird ein Anschlusselement verstanden, über welches zumindest über einen Teilbereich des Gesamtbetriebsbereiches, vorzugsweise den Hauptanteil des Gesamtbetriebsbereiches beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers die Einleitung des Momentes in den Drehschwingungsdämpfer erfolgt. Damit ist das Dämpferscheibenteil Bestandteil des Dämpferteils, welches üblicherweise das Dämpfereingangsteil bildet. Durch die Zuordnung des Koppelbereiches zu einem Element des Dämpferscheibenteils kann dieses gezielt hinsichtlich der zu erfüllenden Funktionen ausgeführt werden und der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Dämpferscheibenteil mit einem weiteren, als Seitenscheibe ausgeführten Dämpferscheibenelement des Dämpferteils drehfest verbunden, und das Dämpferscheibenelement weist einen Koppelbereich mit einem oder einem weiteren zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil auf, wobei das Dämpferscheibenteil wenigstens mittelbar über die drehfeste Verbindung mit dem Dämpferscheibenelement mit dem oder dem weiteren zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil gekoppelt ist. Dabei kann entweder nur das Dämpferscheibenelement einen Koppelbereich mit einem zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil aufweisen oder das Dämpferscheibenelement gemäß der vorgenannten vorteilhaften Weiterentwicklung zusätzlich zur Kopplung des Dämpferscheiben- teils mit einem Anschlusselement den Koppelbereich mit einem weiteren zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil aufweisen. Die Verbindung des Dämpferscheibenteils entweder allein oder zusätzlich zu einer bestehenden Kopplung des Dämpferscheibenelementes mit einem antriebsseitigen Anschlusselement mit einem antriebsseitigen Anschlusselement erfolgt damit wenigstens mittelbar über die drehfeste Verbindung mit dem Dämpferscheibenelement.
Die genannten Möglichkeiten der Ankopplung des Dämpferteils an ein oder mehrere antriebsseitige Anschlusselemente erlauben die Realisierung zweier Grundvarianten des Drehschwingungsdämpfers. Eine erste Grundvariante ist durch das Vorsehen nur eines Koppelbereiches am Dämpferteil zur Ankopplung an ein zumindest temporär antriebsseitiges Anschlusselement charakterisiert. Bei dieser Ausführung wird zwischen der Ausbildung des einen Koppelbereiches am Dämpferscheibenelement oder dem Dämpferscheibenteil unterscheiden.
Die erste Ausbildung, bei welcher nur das Dämpferscheibenelement einen Koppelbereich mit einem zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil aufweist und das Dämpferscheibenteil mit diesem über die drehfeste Kopplung mit dem Dämpferscheibenelement verbunden ist, bietet den Vorteil, dass das Dämpferscheibenteil nur hinsichtlich der Stütz- und Führungsfunktionen auszubilden und auszulegen ist, wodurch das Dämpferscheibenteil besonders einfach und kostengünstig herstellbar und mit einfacher Formgebung ausführbar ist.
Die zweite Ausbildung erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung des Dämpferscheibenelementes.
Die zweite Grundvariante ist insbesondere für Hybridanwendungen oder Kraftübertragungsvorrichtungen mit Kraftflussrichtung über unterschiedliche Leistungszweige von Bedeutung. Bei dieser weisen sowohl das Dämpferscheibenelement als auch das Dämpferscheibenteil eines Dämpferteils jeweils einen Koppelbereich zur Kopplung mit unterschiedlichen antriebsseitigen Anschlusselementen auf. Die Ausbildung mit zusätzlich zum Koppelbereich am Dämpferscheibenteil vorgesehenen Koppelbereich am Dämpferscheibenelement bietet den Vorteil einer gezielten örtlichen Bereitstellung der Anschlussbereiche, da die Ausbildung und Anordnung der einzelnen Koppelbereiche an den einzelnen Bestandteilen des Dämpferteiles relativ frei und mit geringem Fertigungsaufwand erfolgen kann, was durch die erfindungsgemäße Funktionsteilung noch einmal verstärkt wird.
Die Grundausbildung des Federführungselementes und des Federstützelementes erfolgt im Hinblick auf die auszuführende Funktion. Das Federführungselement des Dämpferscheibenteils weist einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit dem Federstützelement und einen Führungsbereich auf. Der Führungsbereich ist derart ausgebildet und angeordnet, dass dieser die einzelne Federeinheit über einen Teilbereich ihres Außenumfanges in axialer Richtung betrachtet, vorzugsweise einen Winkelbereich von > 90°, besonders bevorzugt ≥ 120° unter Ausbildung zumindest einer radialen und einer axialen Führungsfläche umschließt. Dabei können je nach Ausführung eine einzige in Umfangsrichtung des Federführungselementes um die Drehachse verlaufende axiale und/oder radiale Führungsfläche oder aber zumindest eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Führungsteilflächen vorgesehen werden. Die Ausbildung mit geschlossen umlaufenden radialen und axialen Führungsflächen bietet den Vorteil einer besonders einfachen Fertigung aufgrund durchgängiger Flächen und Montage des Federführungselementes, da bezüglich der Ausrichtung des Dämpferscheibenteils gegenüber den Federeinheiten in Umfangsrichtung keine besonderen Anforderungen bestehen und diese beliebig zueinander angeordnet werden können.
Das Federstützelement ist vorzugsweise als scheibenförmiges Element mit in radialer Richtung ausgerichteten und in Umfangsrichtung voneinander wegweisende Abstützflächen für die einzelnen Federeinheiten ausbildenden Vorsprüngen ausgeführt, welches einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit dem Federführungselement aufweist. Die Vorsprünge bilden sogenannte randoffene Aussparungen, in welchen die Federeinheiten anordenbar sind.
Bezüglich der räumlichen Anordnung von Federstützelement und Federführungselement bestehen grundsätzlich folgende Möglichkeiten: a) Anordnung des Federstützelementes des Dämpferscheibenteils des einen Dämpferteils in axialer Richtung zwischen dem Federführungselement und dem anderen Dämpferteil b) Anordnung des Federführungselementes des Dämpferscheibenteils des einen Dämpferteils in axialer Richtung zwischen dem Federführungselement und dem anderen Dämpferteil
Die Anordnung gemäß a) bietet den Vorteil der Bereitstellung von vollständig in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildeten Federstütz- und Federführungselementen, d.h. frei von Durchbrechungen und einer hohen Stabilität. Ferner wird durch diese Ausführung eine Füh- rung von Betriebmedium, insbesondere Öl um den Drehschwingungsdämpfer entlang einer geschlossenen Fläche zielgerichtet ohne Verluste möglich.
Die Anordnung gemäß b) ist durch das Vorsehen von in radialer Richtung ausgebildeten schlitzförmigen Öffnungen charakterisiert, durch welche die Vorsprünge zur Ausbildung der Abstützbereiche in den vom Führungsbereich des Führungselementes teilweise umschlossenen Raum eingebracht werden.
Zur Realisierung der drehfesten Verbindung zwischen dem Federführungselement und Federstützelement, der drehfesten Verbindung zwischen dem Dämpferscheibenelement und dem Dämpferscheibenteil sind entsprechende Mittel zur drehfesten Verbindung vorgesehen. Optional kann zwischen den Dämpferteilen eine Verdrehwinkelbegrenzung vorgesehen werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführung mit geringer Bauteilanzahl und geringem Bauraumbedarf für diese Verbindungen und die Verdrehwinkelbegrenzung werden die Mittel zur drehfesten Verbindung zwischen dem Federführungselement und Federstützelement und/oder die Mittel zur drehfesten Verbindung zwischen dem Dämpferscheibenelement und dem Dämpferscheibenteil und/oder der Verdrehwinkelbegrenzung von den gleichen Bauteilen gebildet. Bei diesen kann es sich um kraft- oder formschlüssige Verbindungselemente handeln, welche auch die Abstandshalterfunktion zwischen den Dämpferteilen übernehmen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung finden Stufenbolzen mit in ihren axialen Endbereichen vorgesehenen Nieten Verwendung.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Drehschwingungsdämpfer ist in besonders vorteilhafter Ausführung für den Einsatz in Kraftübertragungsvorrichtungen in Kombination mit einer Nasskupplung einsetzbar.
Eine erfindungsgemäß ausgeführte Kraftübertragungsvorrichtung umfasst eine Nasskupplung und einen Drehschwingungsdämpfer gemäß den vorherigen Ausführungen, wobei das Dämpferscheibenelement oder das Dämpferscheibenteil des Drehschwingungsdämpfers mit einem Kupplungsteil der Nasskupplung drehfest verbunden ist. In dieser Konfiguration ermöglicht die Ausbildung des Dämpferscheibenteils eine optimale Betriebsmedienführung.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist das Dämpferscheibenteil oder das Dämpferscheibenelement mit einem weiteren antriebsseitigen Anschlusselement verbunden, wobei das an- triebsseitige Anschlusselement von einer der nachfolgenden Komponenten gebildet wird: - einer hydrodynamischen Komponente, insbesondere einem Turbinenrad der hydrodynamischen Komponente;
- einer Antriebsnabe einer weiteren Antriebsmaschine, insbesondere elektrischen Antriebsmaschine.
Die erfindungsgemäße Funktionstrennung ermöglicht aufgrund der separaten Fertigung der einzelnen Bestandteile eines Dämpferscheibenteils die individuelle Anpassung der einzelnen Funktionsbereiche an die gestellten Anforderungen frei von Beeinträchtigungen anderer Funktionsbereiche, wobei zusätzlich aufgrund der drehfesten Verbindung, insbesondere bei Ausführung als Nietverbindung eine hohe Festigkeit erzielt wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Abbildung sowie deren Beschreibungsteil, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Figuren 1a bis 1d verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung Varianten eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers gemäß einer ersten Grundausführung mit Ankopplung an nur ein antriebsseitiges Anschlusselement;
Figuren 2a bis 2d verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung Varianten eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers gemäß einer zweiten Grundausführung mit Ankopplung an nur ein antriebsseitiges Anschlusselement;
Figur 3a zeigt einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung mit Nasskupplung und erfindungsgemäßem Drehschwingungsdämpfer in einer Variante der zweiten Grundausführung;
Figur 3b zeigt das Federführungselement in einer Ansicht A;
Figur 3c zeigt das Federstützelement in einer Ansicht A; Figur 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung mit Nasskupplung und erfindungsgemäßem Drehschwingungsdämpfer in einer weiteren Variante der zweiten Grundausführung;
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung mit Nasskupplung und erfindungsgemäßem Drehschwingungsdämpfer in einer weiteren Variante der zweiten Grundausführung;
Figur 6 zeigt einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung mit Nasskupplung und erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer in einer weiteren Variante der zweiten Grundausführung.
Die Figuren 1a bis 1d verdeutlichen in stark schematisiert vereinfachter Darstellung anhand einzelner Varianten den Grundaufbau und die Grundfunktion eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drehschwingungsdämpfers 12 gemäß einer ersten Grundausführung. Dargestellt ist lediglich der oberhalb der Drehachse R angeordnete Teil. Der Drehschwingungsdämpfer 12 umfasst einen ersten und einen zweiten Dämpferteil 12.1 , 12.2, die koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung um die Drehachse R betrachtet relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Die Dämpferteile 12.1 , 12.2 sind über Federeinheiten F1 bis Fn umfassende Mittel 13 zur Drehmomentübertragung und/oder Mittel 15 zur Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt, wobei vorzugsweise die Funktion der Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung in Funktionskonzentration von den gleichen Komponenten übernommen wird. Dargestellt ist hier beispielhaft die Federeinheit Fn. Die einzelne Federeinheit Fn kann als Einzelfeder oder Federpaket, beispielsweise mit ineinander angeordneten Federn - Außenfeder und Innenfeder - ausgeführt sein. Zumindest eines der Dämpferteile 12.1 oder 12.2, hier 12.1 weist ein Dämpferscheibenteil 14 auf, welches mit einem - in Abhängigkeit der Kraftflussrichtung - an- oder abtriebsseitigen Anschlusselement verbindbar ist und der Abstützung der Federeinheiten F1 bis Fn in Umfangsrichtung und der Führung dieser in axialer und radialer Richtung dient. Erfindungsgemäß ist das Dämpferscheibenteil 14 dazu in Funktionstrennung zumindest zweiteilig ausgebildet und umfasst ein Federstützelement 18 zur Abstützung der Federeinheiten F1 bis Fn in Umfangsrichtung um die Drehachse R und ein Federführungselement 16 zur radialen und axialen Führung der einzelnen Federeinheiten F1 bis Fn. Federstützelement 18 und Federführungselement 16 sind über Mittel 19 zur drehfesten Verbindung drehfest miteinander unter Ausbildung der Baueinheit Dämpferteil 14 verbunden. Das Federführungselement 16 umfasst dazu jeweils den einzelnen Federeinheiten F1 bis Fn zugeordnete axiale Führungsflächen 7 und radiale Führungsflächen 8, welche vorzugsweise frei von Unterbrechungen in Umfangsrichtung über den gesamten Umfang verlaufend ausgeführt sind. Das Führungselement 16 ist dazu als integrales Formbauteil ausgebildet.
Das Dämpferteil 12.1 besteht im dargestellten Fall aus zwei Komponenten, dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dämpferscheibenteil 14 und dem Dämpferscheibenelement 17. Beide Dämpferscheibenteil 14 und Dämpferscheibenelement 17 fungieren als Seitenscheiben und sind in axialer Richtung beidseitig des Dämpferteils 12.2, welches mit einem Anschlusselement, insbesondere abtriebsseitigen Anschlusselement verbindbar ist, angeordnet und über Mittel 21 zur drehfesten Verbindung miteinander verbunden. Das zweite Dämpferteil 12.2 wird hier von einem, eine Mittelscheibe 23 bildenden Flansch gebildet. In besonders vorteilhafter Weise sind die Mittel 21 durch die Mittelscheibe 23 in Umfangsrichtung mit Spiel unter Ausbildung einer Verdrehwinkelbegrenzung 24 geführt, welche dazu in Umfangsrichtung ausgebildete, hier nicht dargestellte Langlöcher aufweist.
Bei dem Dämpferteil 12.1 handelt es sich um das Dämpferteil, welches über einen Hauptanteil des gesamten Betriebsbereiches, vorzugsweise den gesamten Betriebsbereich bei Integration in einem Antriebsstrang als antriebsseitiges Dämpferteil und damit Dämpfereingangsteil fungiert. Dieses ist dazu wenigstens mittelbar mit zumindest einem Antrieb verbunden. Die Figuren 1a bis 1d verdeutlichen eine Grundausführung des Drehschwingungsdämpfers 12 zur Kopplung mit nur einem antriebsseitigen Anschlusselement, insbesondere einem Antrieb.
Zur Kopplung mit einem antriebsseitigen Anschlusselement weist das Dämpferteil 12.1 , insbesondere das Dämpferscheibenteil 14 einen Koppelbereich 5 auf, der durch hier im Einzelnen nicht dargestellte Mittel zur drehfesten Verbindung mit dem antriebsseitigen Anschlusselement charakterisiert ist. Dieser ist gemäß einer ersten, in Figur 1a dargestellten Variante der ersten Grundausführung dem Federführungselement 18 zugeordnet, d.h. wird von diesem gebildet oder ist an diesem angeordnet. Das Federführungselement 18 übernimmt damit neben der Funktion der axialen und radialen Abstützung die Funktion der Momenteneinleitung in den Drehschwingungsdämpfer 12. In der dargestellten ersten Variante der ersten Grundausführung sind die drehfesten Verbindungen zwischen den Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 und zwischen den Dämpferscheibenteilen 14 und 17 voneinander entkoppelt. Die einzelnen Mittel 19 zur drehfesten Verbindung von Federstützelement 18 und Federführungselement 16 sowie die Mittel 21 zur drehfesten Verbindung zwischen den Dämpferscheibenteilen 14, 17 werden von separaten Verbindungselementen gebildet und sind auf unterschiedlichen Anordnungsdurchmessern angeordnet.
Demgegenüber verdeutlicht die Figur 1b in einer vorteilhaften Weiterentwicklung einer Ausbildung der ersten Variante gemäß Figur 1a die Funktionskonzentration der drehfesten Verbindungen zwischen den Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 und zwischen den Dämpferscheibenteilen 14 und 17 sowie der Verdrehwinkelbegrenzung 24. Die Mittel 19 und die Mittel 21 sowie die Verdrehwinkelbegrenzung 24 werden von den gleichen Funktionskomponenten gebildet und sind auf einem Anordnungsdurchmesser angeordnet. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Stufenbolzen handeln, der durch die Dämpferteile 12.1 , 12.2 geführt ist und dessen axiale Endbereiche mit dem Dämpferscheibenteil 14 und dem Dämpferscheibenelement 17 vernietet sind. Denkbar sind auch andere kraft- oder formschlüssige Verbindungen.
Die Figur 1c verdeutlicht eine zweite Variante der ersten Grundausführung eines Drehschwingungsdämpfers 12 mit einem Dämpferteil 12.1 mit einem erfindungsgemäßen Dämpferscheibenteil 14. Der Grundaufbau, ausgenommen die Zuordnung des Koppelbereiches 5 zu den einzelnen Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14, entspricht dem in den Figuren 1a und 1b beschriebenen, weshalb diesbezüglich auf die vorherigen Erläuterungen verwiesen wird. Für gleiche Elemente sind ferner die gleichen Bezugsziffern verwendet. Im Unterschied zu Figur 1a ist jedoch der Koppelbereich 5 dem Federstützelement 18 zugeordnet beziehungsweise ist an diesem ausgebildet. Das Federstützelement 18 übernimmt dadurch neben der Funktion der Abstützung der Federeinheiten F1 bis Fn in Umfangsrichtung die Funktion der Momenteneinleitung in den Drehschwingungsdämpfer. Das Federführungselement 16 übernimmt die Funktion der radialen und axialen Führung der Federeinheiten F1 bis Fn.
Die Ausführung gemäß Figur 1c ist durch die Funktionstrennung zwischen drehfester Verbindung zwischen den Dämpferscheibenteilen 14, 17 und den Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 wie in Figur 1a charakterisiert. Demgegenüber verdeutlicht die Figur 1d in einer vorteilhaften Weiterentwicklung einer Ausbildung der zweiten Variante gemäß Figur 1c die Funktionskonzentration der drehfesten Verbindungen zwischen den einzelnen Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 und zwischen den Dämpferscheibenteilen 14 und 17 sowie der Verdrehwinkelbegrenzung 24. Die Mittel 19 und die Mittel 21 sowie die Verdrehwinkelbegrenzung 24 werden von den gleichen Funktionskomponenten gebildet und sind auf einem Anordnungsdurchmesser angeordnet.
Die in den Figuren 1a bis 1d dargestellten Ausbildungen der einzelnen Varianten der ersten Grundausführung sind durch die axiale Zwischenordnung von Federstützelement 18 zwischen Federführungselement 16 und Dämpferteil 12.2 charakterisiert. Es versteht sich von selbst, dass auch eine umgekehrte axiale Anordnung bei entsprechender Zuordnung beziehungsweise Anordnung des Koppelbereiches 5 und Ausbildung des Federführungselementes 16, vorzugsweise mit entsprechenden schlitzförmigen Öffnungen möglich ist. Auch kann der Koppelbereich nur am Dämpferscheibenelement 17 vorgesehen werden. Die Ausbildung und Ausformung von Federführungselement 16 und Federstützelement 18 vereinfacht sich dadurch noch einmal.
Die Figuren 2a bis 2d verdeutlichen in stark schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau und die Grundfunktion eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drehschwingungsdämpfers 12 einer zweiten Grundausführung mit Ausbildung zweier Koppelbereiche 5 und 6 zur Kopplung mit zumindest einem temporär antriebsseitigen Anschlusselement. Dargestellt ist auch hier lediglich der oberhalb der Drehachse R angeordnete Teil. Der Drehschwingungsdämpfer 12 umfasst auch bei dieser Ausführung zwei koaxial zueinander angeordnete und in Umfangsrichtung um die Drehachse R betrachtet relativ zueinander begrenzt verdrehbare Dämpferteile 12.1 , 12.2, die über Federeinheiten F1 bis Fn umfassende Mittel 13 zur Drehmomentübertragung und/oder Mittel 15 zur Däήnpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei vorzugsweise die Funktion der Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung auch hier von den gleichen Komponenten in Funktionskonzentration übernommen wird. Dargestellt ist hier beispielhaft die Federeinheit Fn, die als Einzelfeder oder Federpaket ausgeführt sein kann. Zumindest eines der Dämpferteile 12.1 oder 12.2, hier 12.1 weist zumindest ein Dämpferscheibenteil 14 auf, welches mit einem an- oder abtriebsseitigen Anschlusselement - in Abhängigkeit der Kraftflussrichtung - verbindbar ist und der Abstützung der Federeinheiten F1 bis Fn in Umfangsrichtung und der Führung in axialer und radialer Richtung dient. Erfindungsgemäß ist auch hier das Dämpferscheibenteil 14 dazu in Funktionstrennung zumindest zweiteilig ausgebildet und umfasst ein Federstützelement 18 zur Abstützung der Federeinheiten F1 bis Fn in Umfangsrichtung und ein Federführungselement 16 mit axialen Führungsflächen 7 und radialen Führungsflächen 8 zur axialen und radialen Führung der einzelnen Federeinheiten F1 bis Fn. Das Federstützelement 18 und Federführungselement 16 sind über Mittel 19 zur drehfesten Verbindung drehfest miteinander unter Ausbildung der Baueinheit Dämpferteil 14 verbunden. Das Federführungselement 16 ist dazu als integrales Formbauteil ausgebildet. Auch bei dieser Ausführung besteht das Dämpferteil 12.1 aus dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dämpferscheibenteil 14 und dem Dämpferscheibenelement 17. Beide Dämpferscheibenteile 14 und 17 fungieren als Seitenscheiben und sind in axialer Richtung beidseitig des Dämpferteils 12.2, welches von einem, eine Mittelscheibe 23 bildenden Flansch gebildet wird und der und mit einem Anschlusselement, insbesondere ab- triebsseitigen Anschlusselement verbindbar ist, angeordnet. In besonders vorteilhafter Weise sind auch hier die Mittel 21 durch die Mittelscheibe 23 in Umfangsrichtung mit Spiel unter Ausbildung einer Verdrehwinkelbegrenzung 24 geführt.
Bei dem Dämpferteil 12.1 handelt es sich um das Dämpferteil, welches über einen Hauptanteil des gesamten Betriebsbereiches, vorzugsweise den gesamten Betriebsbereich bei Integration in einem Antriebsstrang als antriebsseitiges Dämpferteil und damit Dämpfereingangsteil fungiert. Dieses ist dazu wenigstens mittelbar mit zumindest einem Antrieb, hier in der zweiten Grundausführung mit zwei antriebsseitigen Anschlusselementen, insbesondere Antrieben verbunden. Zur Kopplung mit einem ersten antriebsseitigen Anschlusselement weist das Dämpferscheibenteil 14 einen Koppelbereich 5 auf, der durch hier im Einzelnen nicht dargestellte Mittel zur drehfesten Verbindung mit dem antriebsseitigen Anschlusselement charakterisiert ist. Dieser ist gemäß einer ersten, in Figur 2a dargestellten Variante der zweiten Grundausführung dem Federführungselement 16 zugeordnet, d.h. wird von diesem gebildet. Das Federführungselement 16 übernimmt damit neben der Funktion der axialen und radialen Abstützung die Funktion der Momenteneinleitung in den Drehschwingungsdämpfer 12.
Die Kopplung mit dem weiteren antriebsseitigen Anschlusselement erfolgt über das Dämpferscheibenelement 17, welches dazu einen Koppelbereich 6 aufweist.
In der dargestellten ersten Variante der zweiten Grundausführung sind die drehfesten Verbindungen zwischen den Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 und zwischen den Dämpferscheibenteilen 14 und 17 voneinander entkoppelt. Die einzelnen Mittel 19 zur drehfesten Verbindung von Federstützelement 18 und Federführungselement 16 sowie die Mittel 21 zur drehfesten Verbindung zwischen den Dämpferscheibenteilen 14, 17 werden von sepa- raten Verbindungselementen gebildet und sind auf unterschiedlichen Anordnungsdurchmessern angeordnet.
Demgegenüber verdeutlicht die Figur 2b in einer vorteilhaften Weiterentwicklung einer Ausbildung der ersten Variante gemäß Figur 2a die Funktionskonzentration der drehfesten Verbindungen zwischen den Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 und zwischen den Dämpferscheibenteil 14 und dem Dämpferscheibenelement 17 sowie der Verdrehwinkelbegrenzung 24. Die Mittel 19 und die Mittel 21 sowie die Verdrehwinkelbegrenzung 24 werden von den gleichen Funktionskomponenten gebildet und sind auf einem gemeinsamen Anordnungsdurchmesser angeordnet.
Die Figuren 2c und 2d verdeutlichen eine zweite Variante der zweiten Grundausführung eines Drehschwingungsdämpfers 12 mit einem Dämpferteil 12.1 mit einem erfindungsgemäßen Dämpferscheibenteil 14. Der Grundaufbau, ausgenommen die Zuordnung des Koppelbereiches 5 zu den einzelnen Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14, entspricht dem in den Figuren 2a und 2b beschriebenen, weshalb diesbezüglich auf die vorherigen Erläuterungen verwiesen wird. Für gleiche Elemente sind ferner die gleichen Bezugsziffern verwendet. Im Unterschied zu Figur 2a ist der Koppelbereich 5 dem Federstützelement 18 zugeordnet beziehungsweise ist an diesem ausgebildet. Das Federstützelement 18 übernimmt dadurch neben der Funktion der Abstützung der Federeinheiten F1 bis Fn in Umfangsrichtung die Funktion der Momenteneinleitung in den Drehschwingungsdämpfer 12. Das Federführungselement 16 übernimmt die Funktion der radialen und axialen Führung der Federeinheiten F1 bis Fn. Die Ausführung gemäß Figur 2c ist durch die Funktionstrennung zwischen drehfester Verbindung zwischen dem Dämpferscheibenteil 14 und dem Dämpferscheibenelement 17 und den Bestandteilen des Dämpferscheibenteils 14 wie in Figur 1a charakterisiert, während in Figur 2d die drehfesten Verbindungen 19, 21 und die Verdrehwinkelbegrenzung 24 in Funktionskonzentration zusammengefasst sind.
Auch die in den Figuren 2a bis 2d dargestellten Ausbildungen der einzelnen Varianten der zweiten Grundausführung sind durch die axiale Zwischenordnung von Federstützelement 18 zwischen Federführungselement 16 und Dämpferteil 12.2 charakterisiert. Es versteht sich von selbst, dass auch eine umgekehrte axiale Anordnung, d.h. Anordnung des Federführungselementes 16 zwischen Federstützelement 18 und dem anderen Dämpferteil 12.1 bei entsprechender Zuordnung beziehungsweise Anordnung der Koppelbereiche und Ausbildung des Federführungselementes 16, vorzugsweise mit entsprechenden schlitzförmigen Öffnungen möglich ist.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen eine besonders vorteilhafte Verwendung eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers 12 in einer Kraftübertragungsvorrichtung 1 , umfassend eine schaltbare Kupplungseinrichtung, insbesondere in Form einer Nasskupplung 10 und Kopplung des Dämpferteils 12.1 mit zwei antriebsseitigen Anschlusselementen, d.h. Ausbildung mit Koppelbereichen 5 und 6 in unterschiedlichen Ausführungsformen. Der Drehschwingungsdämpfer 12 ist derart angeordnet und ausgeführt, dass dieser geeignet ist, sowohl Drehmoment zu übertragen als auch Schwingungen zu dämpfen. Der Aufbau des Drehschwingungsdämpfers 12 entspricht dem in den Figuren 1 und 2 beschriebenen. Die Federeinheiten F1 bis Fn sind beispielhaft in Form von Bogenfedern als Zug- oder Druckfedern ausgeführt. Jede Federeinheit F1 bis Fn umfasst ein inneres Federelement Fn.2 und ein dieses aufnehmendes und in Umfangsrichtung umschließendes äußeres Federelement Fn.1. Der Drehschwingungsdämpfer 12 fungiert dadurch als elastische Kupplung. Dieser ist in der Kraftübertragungsvorrichtung 1 in zumindest einer Kraftflussrichtung der Nasskupplung 10 nachgeordnet. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 umfasst dazu einen Eingang 2 und einen Ausgang 4. Zwischen diesen sind in der in Figur 3a dargestellten Ausführung die Nasskupplung 10 und der Drehschwingungsdämpfer 12 in Reihe geschaltet. Die Nasskupplung 10 umfasst ein erstes Kupplungsteil 10.1 und ein zweites Kupplungsteil 10.2, die wenigstens mittelbar miteinander drehfest unter Ausnutzung einer Stelleinrichtung 11 miteinander verbindbar sind. Diese ist vorzugsweise als Scheibenkupplung in Lamellenbauweise ausgeführt. Das erste Kupplungsteil 10.1 umfasst dabei einen Lamellenträger 25 und zumindest drehfest mit diesem verbundene und in axialer Richtung verschiebbar an diesem angeordnete reibflächentragende und/oder reibflächenbildende Elemente 27, die mit an dem Lamellenträger 26 des zweiten Kupplungsteiles 10.2 drehfest verbundenen und in axialer Richtung verschiebbar angeordneten reibflächentragenden und/oder reibflächenbildenden Elementen 28 in Wirkverbindung bringbar sind. Der Begriff Reibfläche beschreibt die zur Realisierung eines Reibschlusses wirksame Fläche an diesen Elementen. Die einzelne Reibfläche kann dabei direkt von der Oberfläche eines einzelnen reibflächentragenden und/oder reibflächenbildenden Elementes gebildet werden oder aber ist als separate Reibfläche in Form eines Belages an diesem aufgebracht, beispielsweise anvulkanisiert. In besonders vorteilhafter Weise weist nur einer der Kupplungsteile 10.1 oder 10.2 reibflächentragende und/oder reibflächenbildende Elemente auf, die von einem Träger mit beidseitig angeordneten Reibbelägen gebildet werden, während die reibflächentragenden und/oder reibflächenbildenden Elemente des jeweils anderen Kupplungsteils 10.2 oder 10.1 als Gegenlamellen in Form von Stahllamellen ausgeführt sind. Der erste Kupplungsteil 10.1 ist im dargestellten Fall mit dem Eingang 2 wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt verbunden. Das zweite Kupplungsteil 10.2 ist drehfest mit dem Drehschwingungsdämpfer 12, insbesondere dem Dämpferteil 12.1 , hier dem Dämpferscheibenelement 17 verbunden, welches dazu einen Koppelbereich 6 aufweist. Die Verbindung erfolgt über Mittel 29 zur drehfesten Verbindung. Diese können verschiedenartig ausgeführt sein und als kraft- oder formschlüssige Verbindung ausgebildet sein. Das zweite Dämpferteil 12.2 ist wenigstens mittelbar drehfest mit einem Abtrieb beziehungsweise einer anzutreibenden Komponente gekoppelt und bildet entweder den Ausgang 4 oder ist mit diesem drehfest verbunden. Im dargestellten Fall wird der Ausgang 4 von einer Welle gebildet, bei welcher es sich beispielhaft um eine Getriebeeingangswelle handeln kann. In Kraftflussrichtung an der Kraftübertragungsvorrichtung 1 vom Eingang 2 zum Ausgang 4 betrachtet sind die Nasskupplung 10 und der Drehschwingungsdämpfer 12 in Reihe geschaltet. Der Dämpferteil 12.1 umfasst das Dämpferscheibenteil 14 und das Dämpferscheibenelement 17, wobei das Dämpferscheibenteil 14 aus einem Federstützelement 18 und einem Federführungselement 16 gebildet wird.
Die Ausführung des Drehschwingungsdämpfers 12 in Figur 3a entspricht hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung der Komponenten des Dämpferscheibenteils 14 und der Koppelbereiche 5, 6 der in Figur 2d beschriebenen Ausführung. Das Federführungselement 16 ist derart ausgebildet und ausgeführt, dass dieses die Federeinheiten F1 bis Fn, welche vorzugsweise auf einem gemeinsamen Anordnungsdurchmesser angeordnet sind, zumindest teilweise in Umfangsrichtung umschließt. Dabei umschließt das Federführungselement 16 die Federeinheiten F1 bis Fn vorzugsweise in einem Winkelbereich von größer 90°, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 90° und 180°. Das Federführungselement 16 umfasst eine Innenwandung, die derart ausgebildet ist, dass diese geeignet ist, eine in radialer Richtung wirkende Kraft aufzunehmen. Dazu bildet diese zumindest eine radiale Führungsfläche 8. Ferner weist das Federführungselement 16 zumindest einen jeder Federeinheit F1 bis Fn zugeordneten Wandbereich auf, der geeignet ist, eine Abstützkraft in axialer Kraft auszuüben. Dieser wird von einer axialen Führungsfläche 7 gebildet, welche vorzugsweise in Umfangsrichtung um die Drehachse betrachtet geschlossen umlaufend am Federführungselement 16 ausgebildet ist. Das Federführungselement 16 ist dazu als ringscheibenförmig geformtes Blechformteil 9 ausgebildet. Dieses kann aufgrund der Funktionstrennung im Hinblick auf die Abstützfunktion in Umfangsrichtung durch das Federstützelement 18 in Umfangsrichtung geschlossen ausgeführt sein, wie in Figur 3b beispielhaft schematisiert wiedergegeben. Das Blechformteil 9 ist damit sehr einfach und kostengünstig herstellbar. Das Federstützelement 18 ist demgegenüber als ringscheibenförmiges Element mit in radialer Richtung sich erstreckenden, Finger oder Laschen bildenden Vorsprüngen 31 ausgebildet, welche Abstützflächen 32 und 33 für die jeweils zueinander weisenden Endbereiche zweier in Umfangsrichtung benachbart angeordneter Federanordnungen F1 bis Fn bilden.
Die Figuren 3b zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführung des Federführungselementes 16 in einer Ansicht A von rechts. Erkennbar ist dabei die bezogen auf die mit der Drehachse R zusammenfallende Mittenachse ringförmige Ausführung, die in Umfangsrichtung mit geschlossener Umfangsfläche, ausgenommen die Durchgangsöffnungen 30 für die drehfeste Verbindung mit dem Federstützelement 18, ausgeführt ist. Die geschlossene Ausführung gemäß der Figur 3b bietet neben einer erhöhten Drehzahlfestigkeit den Vorteil, den Ölstrom der Nasskupplung 10 radial nach außen um den Drehschwingungsdämpfer 12 herumzuführen.
Die Figur 3c verdeutlicht demgegenüber in der gleichen Ansicht eine mögliche Ausbildung des Federstützelementes 18 mit den Vorsprüngen 31 unter Ausbildung der Abstützflächen 32 und 33. Beide, Federstützelement 18 und Federführungselement 16, weisen im dargestellten Fall Durchgangsöffnungen 34 und 30 auf, die der Aufnahme der Mittel zur drehfesten Verbindung 19 dienen.
Das Federstützelement 18 ist derart ausgeführt und angeordnet, dass dieses ferner mit einem weiteren, mit einem weiteren Eingang 3 der Kraftübertragungsvorrichtung 1 verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Das Federstützelement 18 weist dabei Mittel zur drehfesten Kopplung mit dem antriebsseitigen Anschlusselement, hier der Antriebsnabe 22 auf. Die Mittel umfassen im dargestellten Fall eine am Innenumfang des Federstützelementes 18 angeordnete Verzahnung 20, die mit einer komplementären Verzahnung an einer Antriebsnabe 22 einer e- lektrischen Antriebsmaschine in Eingriff bringbar ist und eine drehfeste Verbindung mit Möglichkeit eines axialen Längenausgleiches ermöglicht. Die Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Antriebsnabe 22 dienen der Momenteneinleitung über die elektrische Antriebsmaschine. Dabei wird die Funktion der Momenteneinleitung einem der beiden Komponenten des Dämpferscheibenteils 14, nämlich dem Federstützelement 18 zugeordnet, wobei diese Funktion damit von der radialen und axialen Führungsfunktion getrennt wird. Dadurch können für die jeweiligen Anforderungen, Abstützung in radialer und axialer Richtung sowie Momenteneinleitung, die einzelnen Komponenten unabhängig ausgelegt und ausgeführt werden, insbesondere unabhängig optimierte Wärmebehandlungen wie Härteverfahren für die jeweiligen Anforderungen angewendet werden. Diese Ausführung stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dar. Bei der in Figur 3a dargestellten Ausführung erfolgt die Anordnung des Federstützelementes 18 in axialer Richtung zwischen Federführungselement 16 und Dämpferteil 12.2.
Die Figur 4 zeigt eine analoge Anordnung mit axialer Zwischenordnung des Federstützelementes 18 zwischen Federführungselement 16 und Dämpferteil 12.2, wobei jedoch hier die Funktion der Momenteneinleitung und damit der Koppelbereich 6 dem Federführungselement 16 des Dämpferscheibenteils 14 zugeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist das Federführungselement 16 wiederum als geformtes Ringscheibenteil, insbesondere Blechformteil ausgebildet, welches im Bereich seines Außenumfanges derart ausgeformt ist, dass dieser einen Führungsbereich zur axialen und radialen Führung der Federeinheiten F1 bis Fn ausbildet und ferner im Bereich des Innenumfanges der Einleitung eines Momentes, hier über die Antriebsnabe 22 dient. So sind die Mittel zur drehfesten Verbindung des weiteren Einganges 3 in Form des Federführungselementes 16 mit dem antriebsseitigen Anschlusselement dem Federführungselement 16 zugeordnet. Dieses weist dazu im Bereich des Innenumfanges eine entsprechende Verzahnung 20 zur Ausbildung des Koppelbereiches 5 auf. Zwischen dem Koppelbereich 5 beziehungsweise dem Drehmomenteinleitungsbereich und Führungsbereich zur axialen und radialen Führung sind auch hier Durchgangsöffnungen 30 zur Aufnahme der Mittel zur drehfesten Verbindung mit dem Federstützelement 18 vorgesehen. Das Federstützelement 18 kann hier ebenfalls besonders einfach als Blechformteil ausgeführt sein. Dieses kann beispielsweise aus einem ebenen Blechteil durch Trennen und gegebenenfalls anschließender zusätzlicher Formgebung in Form von Biegen gefertigt werden. Auch dieses ist durch Durchgangsöffnungen 34 charakterisiert, die der Aufnahme der Mittel 19 zur drehfesten Verbindung dienen. Dabei erstreckt sich in der dargestellten Ausführung der Innenumfang des Federstützelementes 18 in radialer Richtung nicht vollständig bis in den Bereich des Innenumfanges des Federführungselementes 16. Dadurch wird es möglich, die Anordnung der Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Antriebsnabe 22 in axialer Richtung in einen Erstreckungsbereich des Federführungselementes 16 zu verlagern, der dem Erstreckungsbereich, der durch die Anordnung des Federstützelementes 18 charakterisiert ist, entspricht.
Die Figuren 5 und 6 zeigen weitere Varianten der zweiten Ausführungsform mit axialer Zwischenordnung des Federführungselementes 16 zwischen Federstützelement 18 und Dämpferteil 12.2. Bei dieser Ausführung ist das Federführungselement 16 wiederum als geformtes Blechteil ausgebildet, welches im Bereich seines Außenumfanges derart ausgeformt ist, dass dieser einen Führungsbereich zur axialen und radialen Führung der Federeinheiten F1 bis Fn ausbildet und ferner im Bereich des Innenumfanges der Einleitung eines Momentes, hier über die Antriebsnabe 22 dient. So sind die Mittel zur drehfesten Verbindung des weiteren Einganges 3 in Form des Federführungselementes 16 und dem antriebsseitigen Anschlusselement in Form der Antriebsnabe 22 dem Federführungselement 16 zugeordnet. Dieses weist im Bereich des Innenumfanges die entsprechende Verzahnung 20 auf. Zwischen dem Koppelbereich 5 beziehungsweise dem Drehmomenteinleitungsbereich und dem Führungsbereich zur axialen und radialen Führung sind auch hier Durchgangsöffnungen 30 zur Aufnahme der Mittel 19 zur drehfesten Verbindung mit dem Federstützelement 18 vorgesehen. Auch dieses ist durch Durchgangsöffnungen 34 charakterisiert, die der Aufnahme der Mittel 19 zur drehfesten Verbindung dienen. Dabei erstreckt sich in der dargestellten Ausführung der Innenumfang des Federstützelementes 18 in radialer Richtung nicht vollständig bis in den Bereich des Innenumfanges des Federführungselementes 16.
Auch hier kann das Federführungselement 16 als geschlossene und im Führungsbereich und/oder Koppelbereich ausgeformte Ringscheibe ausgeführt sein. Die Ausbildung ist dadurch durch eine geschlossene Außenkontur charakterisiert, wobei hier jedoch das Federstützelement 18 in dieses eingreift beziehungsweise hindurchgreift. Dadurch sind entsprechende schlitzförmige Öffnungen erforderlich, die ein Hindurchführen durch das Federführungselement 16, insbesondere in axialer Richtung ermöglichen.
Gegenüber der Figur 5 zeigt Figur 6 eine Variante mit analoger Anordnung, jedoch Zuordnung des Koppelbereiches 5 zum Federstützelement 18.
Alle in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Varianten sind durch den gleichen Aufbau und die gleiche Anbindung der Nasskupplung 10 an den Drehschwingungsdämpfer 12 charakterisiert. Der Aufbau der einzelnen Varianten unterscheidet sich lediglich in der konkreten konstruktiven Ausführung und Anordnung von Federstützelement 18 und Federführungselement 18 und der Zuordnung des Koppelbereiches 5 zu einem der Bestandteile des Dämpferscheibenteils 14. In allen Ausführungen gemäß der Figuren 3 bis 6 sind vorzugsweise die Mittel 19 zur drehfesten Verbindung zwischen Federstützelement 18 und Federführungselement 16 in Funktionskonzentration mit den Mitteln 24 zur Verdrehwinkelbegrenzung sowie den Mitteln 21 zur drehfesten Verbindung zwischen den einzelnen Dämpferscheibenteilen 24 und 17 des Dämpferteils 12.1 zusammengefasst. Diese umfassen einen Abstandsbolzen, der in seinen beidseitigen Endbereichen Niete aufweist. Die in den Figuren 3 bis 6 dargestellte Kraftübertragungsvorrichtung und die in den Figuren 2a bis 2d dargestellten Varianten sind in besonders vorteilhafter Ausführung für den Einsatz in Hybridantrieben geeignet.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass diese Ausführungsformen eine verbesserte Druckmittelführung erlauben, dadurch dass der von der Antriebsnabe 22 nach radial außen gerichtete Druckmittelstrom den Drehschwingungsdämpfer 12 entlang dem Dämpferscheibenteil 14 passiert und von radial außen kommend auf die Lamellenkupplung einströmt.
Die vorliegende Nasskupplung mit Drehschwingungsdämpfer ist insbesondere für Hybrid- Anwendungen vorgesehen. Weitere Beispiele für mögliche Anwendungen können jedoch auch Doppelkupplungen oder Drehmomentwandler sein.
Bezuqszeichenliste
1 Kraftübertragungsvorrichtung
2 erster Eingang
3 zweiter Eingang
Ausgang
5 Koppelbereich
6 Koppelbereich
7 axiale Führungsfläche
8 radiale Führungsfläche
9 Blechformteil
10 schaltbare Kupplungseinrichtung, Nasskupplung
10.1 erstes Kupplungsteil
10.2 zweites Kupplungsteil
11 Stelleinrichtung der schaltbaren Kupplungseinrichtung
12 Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Drehschwingungsdämpfer
12.1 erster Dämpferteil
12.2 zweiter Dämpferteil
13 Mittel zur Drehmomentübertragung
14 Dämpferscheibenteil
15 Mittel zur Dämpfungskopplung
16 Federstützelement
18 Federführungselement
19 Mittel zur drehfesten Verbindung Federstützelement/Federführungselement
20 Verzahnung
21 Mittel zur drehfesten Verbindung Dämpferscheibenteil 14/Dämpferscheibenteil
17
22 Antriebsnabe
23 Mittelscheibe
24 Verdrehwinkelbegrenzung
25 Lamellenträger
26 Lamellenträger
27 reibflächentragende und/oder reibflächenbildende Elemente 28 reibflächentragende und/oder reibflächenbildende Elemente
29 Mittel zur drehfesten Verbindung Dämpferscheibenelement 17/Nasskupplung
30 Durchgangsöffnung
31 Vorsprung
32 Abstützfläche
33 Abstützfläche
34 Durchgangsöffnung R Drehachse FI-Fn,
Fn.1, Fn.2 Federeinheit

Claims

Patentansprüche
1. Drehschwingungsdämpfer (12), umfassend zumindest zwei koaxial zueinander angeordnete und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbare Dämpferteile (12.1 , 12.2), welche über Federeinheiten (FI-Fn; Fn.1 , Fn.2) umfassende Mittel (13, 15) zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei eines der Dämpferteile (12.1 ) ein Dämpferscheibenteil (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferscheibenteil (14) aus einem Federstützelement (18) zur Abstützung der Federeinheiten (FI-Fn; Fn.1 , Fn.2) in Umfangsrichtung und einem Federführungselement (16) zur radialen und axialen Führung der einzelnen Federeinheiten (FI-Fn; Fn.1 , Fn.2) ausgeführt ist und das Federstützelement (18) und Federführungselement (FI-Fn; Fn.1 , Fn.2) drehfest miteinander verbunden sind.
2. Drehschwingungsdämpfer (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federstützelement (18) und/oder Federführungselement (16) einen Koppelbereich (5) zur direkten Kopplung mit einem zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil (12.1 ) aufweist.
3. Drehschwingungsdämpfer (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferscheibenteil (14) mit einem weiteren, als Seitenscheibe ausgeführten Dämpferscheibenelement (17) des Dämpferteils (12.1) drehfest verbunden ist und das Dämpferscheibenelement (17) einen Koppelbereich (6) mit einem oder einem weiteren zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil (12.1) aufweist, wobei das Dämpferscheibenteil (14) wenigstens mittelbar über die drehfeste Verbindung mit dem Dämpferscheibenelement (17) mit dem oder dem weiteren zumindest temporär antriebsseitigen Anschlusselement für das Dämpferteil (12.1) gekoppelt ist.
4. Drehschwingungsdämpfer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federführungselement (16) des Dämpferscheibenteils (18) einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit dem Federstützelement (18) und einen Führungsbereich aufweist, wobei der Führungsbereich derart ausgebildet und angeordnet ist, dass dieser die einzelne Federeinheit (FI-Fn; Fn.1 , Fn.2) im Axialschnitt betrachtet über einen Teilbereich ihres Außenumfanges, vorzugsweise einen Winkelbereich von ≥ 90°, besonders bevorzugt ≥ 120° unter Ausbildung zumindest einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, vorzugsweise in Umfangsrichtung umlaufenden radialen und/oder axialen Führungsfläche (7, 8) umschließt.
5. Drehschwingungsdämpfer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federstützelement (18) als ringscheibenförmiges Element mit in radialer Richtung ausgerichteten und in Umfangsrichtung voneinander wegweisende Abstützflächen (32, 33) für die einzelnen Federeinheiten (FI-Fn; Fn.1 , Fn.2) ausbildenden Vorsprüngen (31 ) ausgeführt ist, welches einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit dem Federführungselement (16) aufweist.
6. Drehschwingungsdämpfer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federstützelement (18) des Dämpferscheibenteils (14) des einen Dämpferteils (12.1) in axialer Richtung zwischen dem Federführungselement (16) und dem anderen Dämpferteil (12.2) angeordnet ist.
7. Drehschwingungsdämpfer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federführungselement (16) des Dämpferscheibenteils (14) des einen Dämpferteils (12.1) in axialer Richtung zwischen dem Federstützelement (18) und dem anderen Dämpferteil (12.2) angeordnet ist und das Federführungselement (16) in radialer Richtung ausgebildete schlitzförmige Öffnungen zur Aufnahme der radialen Vorsprünge (31) des Federstützelementes (18) aufweist.
8. Drehschwingungsdämpfer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung der drehfesten Verbindung zwischen Federführungselement (16) und Federstützelement (18) und der drehfesten Verbindung zwischen dem Dämpferscheibenelement (114) und dem Dämpferscheibenteil (17) Mittel zur drehfesten Verbindung vorgesehen sind und optional zwischen den Dämpferteilen (12.1, 12.2) eine Verdrehwinkelbegrenzung (24) vorgesehen ist, wobei die Mittel (19) zur drehfesten Verbindung zwischen dem Federführungselement (16) und dem Federstützelement (18) und/oder die Mittel (21 ) zur drehfesten Verbindung zwischen dem Dämpferscheibenelement (14) und dem Dämpferscheibenteil (17) und/oder der Verdrehwinkelbegrenzung (24) von den gleichen Bauteilen gebildet werden.
9. Kraftübertragungsvorrichtung (1) mit einer Nasskupplung (10) und einem Drehschwingungsdämpfer (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Dämpferscheibenelement (14) oder das Dämpferscheibenteil (17) des Drehschwingungsdämpfers (12) mit einem Kupplungsteil (10.2) der Nasskupplung (10) drehfest verbunden ist.
10. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferscheibenteil (14) oder das Dämpferscheibenelement (17) mit einem weiteren antriebsseitigen Anschlusselement verbunden ist, wobei das antriebsseitige Anschlusselement von einer der nachfolgenden Komponenten gebildet wird:
- einer hydrodynamischen Komponente, insbesondere einem Turbinenrad der hydrodynamischen Komponente
- einer Antriebsnabe (22) einer weiteren Antriebsmaschine, insbesondere elektrischen Antriebsmaschine.
11. Verwendung einer Kraftübertragungsvorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10 in einer Hybridanordnung.
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