WO2014079443A1 - Wandlereinheit mit einem dämpfungssystem und mit einer drehmomentübertragungs-einheit - Google Patents

Wandlereinheit mit einem dämpfungssystem und mit einer drehmomentübertragungs-einheit Download PDF

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WO2014079443A1
WO2014079443A1 PCT/DE2013/200313 DE2013200313W WO2014079443A1 WO 2014079443 A1 WO2014079443 A1 WO 2014079443A1 DE 2013200313 W DE2013200313 W DE 2013200313W WO 2014079443 A1 WO2014079443 A1 WO 2014079443A1
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WO
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damping system
unit
torque transmission
output shaft
transmission unit
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PCT/DE2013/200313
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French (fr)
Inventor
Vincent Fender-Oberle
Thorsten Krause
Benjamin Vögtle
Stephen-Richard Ainley
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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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
    • F16F15/13164—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 characterised by the supporting arrangement of the damper unit
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range

Definitions

  • the invention relates to a transducer unit with a damping system and with a torque transmission unit for releasably connecting an input shaft to an output shaft.
  • the invention relates to a converter unit for a motor vehicle with a friction clutch and / or a torque converter.
  • damping systems are frequently used in the prior art together with a torque transmission unit.
  • damping systems may include inertial masses or vibration absorbers, such as a centrifugal pendulum.
  • the torque transmitting unit is arranged for releasably connecting the input shaft to an output shaft, so that a torque of, for example, an internal combustion engine can be transmitted to the output shaft as needed.
  • the output shaft is often connected to a manual transmission, which can be used to downsize, translate or reverse the torque.
  • the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • the invention relates to a transducer unit with a damping system and with a torque transmission unit for releasably connecting an input shaft to an output shaft, wherein the torque transmission unit has a co-rotating housing and the damping system is centered on the housing and detachably mountable.
  • the converter unit proposed here is intended to releasably connect an input shaft to an output shaft by means of a damping system and a torque transmission unit.
  • the input shaft is connected to the output shaft or to the output shaft of a drive unit.
  • the output shaft is connected to a drive train, preferably with a manual transmission.
  • the torque is from the input shaft to the output shaft.
  • the torque transmission unit connects the input shaft to the output shaft, for example by means of a friction clutch, in which two rotating friction surfaces are pressed against each other and thus allow a transmission of torque due to the frictional forces.
  • the torque transmission unit may be a torque converter, which enables the transmission of torque almost lossless, for example, with hydraulic turbine blades by means of a transmission fluid.
  • the torque-transmitting unit and the co-rotating housing enclosing it can be a torque transmission unit of the prior art.
  • the damping system is adapted to dampen or even eliminate shrinkage of the drive unit but also of the drive train, and the damping system can also be a known damping system.
  • the torque transmission unit can already be largely completely assembled, and also the damping system can be almost completely mounted.
  • both the damping system and the torque transmitting unit can be produced on the established production lines without requiring changes to these components.
  • the damping system can be detachably mounted on the housing, which can be carried out, for example, by means of screw connections. But it can also be used connectors or clamp connections.
  • a transducer unit including damping system can be mounted, which facilitates centering with a drive unit with great compactness and ease of assembly.
  • a hitherto conflicting difficulty was that in such a construction the chain of fasteners became very long and therefore a larger Combinations of manufacturing tolerances and assembly tolerances were to be expected.
  • Damping system made. Either the housing or the flywheel is used here as centering system.
  • an adapter device is provided, which can be arranged between the housing and the damping system.
  • An adapter device has in particular mounting receptacles for the damping system or the housing.
  • the adapter device is a metal sheet which has receptacles for releasable mounting, for example a through hole or a threaded hole.
  • an intermediate shaft piece between the damping system and the torque transmission unit becomes unnecessary by the adapter device, although the damping system and the torque transmission unit are not originally set up for direct connection with each other.
  • the adapter device is designed in particular as a centering device or pin during storage.
  • the damping system comprises a first flywheel and a second flywheel, which are spring-loaded with each other via a spring system, and wherein the damping system via the first flywheel is connectable to the housing.
  • the first and the second flywheel are spring-connected with each other in such a way that vibrations of the drive unit or of the drive train, which are not in the resonance range of the first and / or second flywheel, are damped out.
  • the first flywheel and the second flywheel oscillate in the opposite direction.
  • flywheel and the second flywheel together with the spring system a dual-mass flywheel, as is known in the art.
  • only the first flywheel is adapted so that a direct connection between the damping system and the torque transmission unit is possible.
  • the over- components can (almost) remain unchanged. Except for a receiving part, for example an adapter or an adapter device, the remaining components of the converter unit can remain unchanged.
  • the first flywheel and the co-rotating housing or the adapter device together form a centering device, in which one of the two components forms the pin and the other the receptacle
  • the damping system comprises a centrifugal pendulum.
  • centrifugal pendulum in the damping system, it is possible to pay off certain frequencies.
  • the individual pendulum masses of the centrifugal pendulum for example, three pendulum masses distributed over the circumference of a flywheel, gaps for an assembly and / or centering device can be provided.
  • good accessibility to the assembly can thus be achieved by a slight adjustment of the centrifugal pendulum.
  • Particularly preferred access is possible by means of a nut and ratchet.
  • the damping system is adapted to receive an axial force from the torque transmission unit, in particular by means of a laterally supported ball bearing.
  • the damping systems have hitherto been arranged separately from the force flow by the axial force arising in the torque transmission unit.
  • Such axial force arises for example when pressing the friction partner of a friction clutch or through the blade assembly of a torque converter.
  • a complex construction with a large space requirement was necessary.
  • the centering of the damping system is carried out for the co-rotating housing or for the adapter device.
  • the torque transmission unit and the damping system can be centered and mounted on an input shaft in the assembled state.
  • the damping system and the torque transmission unit can be mounted together such that the input shaft can be subsequently centered and mounted.
  • the converter unit which is constructed very compact and constructed of known standard components, are pre-assembled and then centered and mounted with little error prone to the input shaft.
  • the respective centering operations of the damping system with the torque transmission unit and the converter with the drive are each facilitated.
  • a drive system for generating propulsion which has a drive unit, a torque transmission unit and a damping system, wherein the drive unit has an output shaft, with which the damping system is connectable, wherein the damping system and the torque transmission unit to a converter unit are mounted according to one of the preceding claims.
  • the drive system is preferably a drive system of a motor vehicle.
  • the drive system has, in addition to other components, a drive unit, a torque transmission unit and a damping system.
  • the drive unit may be an internal combustion engine or an electric motor.
  • the torque transmitting unit may be a prior art torque transmitting unit and also the damping system may be a prior art damping system.
  • the drive unit in this case has an output shaft, for example a crankshaft of an internal combustion engine, via which a torque can be output by the drive unit.
  • the damping system and the torque transmission unit must be centered.
  • Proposed is a motor vehicle having a drive unit with an output shaft, a drive train and a converter unit according to the above description for releasably connecting the output shaft to the drive train proposed, wherein the converter unit is pre-assembled with the output shaft connectable.
  • the drive unit for example an internal combustion engine or an electric motor
  • the drive unit for example an internal combustion engine or an electric motor
  • the installation space situation for passenger cars of the small car class according to European classification is exacerbated.
  • the units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller.
  • the converter unit described above combines easier assembly, the use of already known components with a small overall size.
  • Passenger cars are classified according to vehicle class according to, for example, size, price, weight, power, but this definition is subject to constant change according to the needs of the market.
  • vehicles of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of subcompact car and in the British market they correspond to the class Supermini, for example, the class City Car.
  • Examples of the micro car class are a Volkswagen Fox or a Renault Twingo.
  • Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the inventors However, it is not limited. In particular, it should be noted that the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Show it:
  • FIG. 1 shows a mounting arrangement of a damping system on a co-rotating housing.
  • Fig. 2 is a section of the view in Fig. 1;
  • FIG 3 shows an alternative arrangement of the damping system on a co-rotating housing.
  • FIG. 5 shows a motor vehicle with a drive system and a converter unit.
  • Fig. 1 shows a damping system 2, which has a first flywheel 8, a second flywheel 9 and a spring system 10, and a centrifugal pendulum 1 1.
  • An adapter device 7 is connected to the first flywheel 8 and forms together with a fastening screw 23 a receptacle 22 on the co-rotating housing 6 of the torque transfer unit 3, not shown.
  • the fastening screw 23 is not yet introduced into the receptacle 22.
  • the fastening screw 23 is located in this view in front of the pendulum mass 24 of the centrifugal pendulum 1 1 in a recess 25 which is shown in Fig. 2.
  • the first flywheel 8 is supported via a ball bearing 12 such that an axial force along the rotation axis 18 can be absorbed or transmitted.
  • the damping system 2 is centered by means of a centering pin 26 relative to the co-rotating housing 6, so that the chain of the connecting elements is designed to be short and no impairment of the assembly accuracy and imbalance arises.
  • Fig. 2 is a rotated sectional view can be seen, which is indicated by arrows between the pendulum mass 24 and the first flywheel 8 in Fig. 1.
  • a pendulum mass 24 can be seen and a fastening screw 23, which facilitate assembly in a recess 25 between pendulum masses.
  • Fig. 3 an alternative arrangement similar to Fig. 1 is shown, in which case the adapter device 7 is arranged on the co-rotating housing 6 and the damper system 2 is centered and mounted on the adapter plate.
  • FIG. 4 shows a further possible arrangement according to FIG. 3 in a fragmentary manner (detail A), which, by the way, is identical to the construction of FIG.
  • the first flywheel 8 is connected to the adapter device 7, which is supported by means of a ball bearing 12.
  • the co-rotating housing 6 is supported directly via the adapter device 7 and not indirectly via the first flywheel 8, as shown in FIGS. 1 and 3.
  • FIG. 5 schematically shows a motor vehicle 16 which has a drive system 13 with a converter unit 1.
  • the drive system 13 has a drive unit 14 which is connected via its output shaft 15 to the converter unit 1 with a drive train 17 shown purely schematically.
  • the converter unit 1 in this case has a damper system 2 and a torque transmission unit 3.
  • an input shaft 4 and an output shaft 5 are provided, which are connectable to each other, for example, a friction clutch, so that a torque from the internal combustion engine 14 to the drive train 17 is transferable.
  • the drive unit 14 is located in front of the driver's cab 21 of the motor vehicle 16 and with its motor axis 19 transversely to the longitudinal axis 20 of the motor vehicle.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wandlereinheit mit einem Dämpfungssystem und mit einer Drehmomentübertragungseinheit zum lösbaren Verbinden einer Eingangswelle mit einer Ausgangswelle, wobei die Drehmomentübertragungseinheit ein mitrotierendes Gehäuse aufweist und das Dämpfungssystem an dem Gehäuse zentrierbar und lösbar montierbar ist. Mit der hier vorgeschlagenen Wandlereinheit können Standardkomponenten verwendet werden, die kompakt und einfach montierbar einsetzbar sind.

Description

Wandlereinheit mit einem Dämpfungssvstem und mit einer Drehmomentübertragungseinheit
Die Erfindung betrifft eine Wandlereinheit mit einem Dämpfungssystem und mit einer Drehmomentübertragungseinheit zum lösbaren Verbinden einer Eingangswelle mit einer Ausgangswelle. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Wandlereinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Reibkupplung und/oder einem Drehmomentwandler.
Bei Kraftfahrzeugen beziehungsweise bei Verbrennungskraftmaschinen treten häufig Vibrationen auf, die den Antriebsstrang belasten können und darüber hinaus den Nutzer störende Geräusche bis hin zu Lärm verursachen können. Um diese Vibrationen möglichst nach ihrer Entstehung, zum Beispiel in einer Verbrennungskraftmaschine, von dem übrigen Antriebsstrang entkoppeln zu können, werden im Stand der Technik häufig Dämpfungssysteme zusammen mit einer Drehmomentübertragungseinheit verwendet. Diese Dämpfungssysteme können dabei Schwungmassen oder Schwingungstilger, wie z B. ein Fliehkraftpendel umfassen. Die Drehmomentübertragungseinheit ist dabei zum lösbaren Verbinden der Eingangswelle mit einer Ausgangswelle eingerichtet, so dass ein Drehmoment von zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine nach Bedarf auf die Ausgangswelle übertragen werden kann. Die Ausgangswelle ist dabei häufig mit einem Schaltgetriebe verbunden, über das ein Drehmoment untersetzt, übersetzt oder umgekehrt werden kann.
Infolge der steigenden Anforderungen an moderne Kraftfahrzeuge werden die Platzverhältnisse für Wandlereinheit geringer. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen infolge der zunehmenden Anzahl an notwendigen Komponenten ist es notwendig, eine Wandlereinheit vorzusehen, die möglichst wenig Platz einnimmt. Hierzu wurden im Stand der Technik verschiedene Konfigurationen bereits vorgeschlagen, die jedoch entweder den Nachteil haben, dass eine aufwendige Neukonstruktion der Drehmomentübertragungseinheit notwendig ist, oder die Gesamtkonstruktion schwer zu montieren ist.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die Erfindung betrifft eine Wandlereinheit mit einem Dämpfungssystem und mit einer Drehmomentübertragungseinheit zum lösbaren Verbinden einer Eingangswelle mit einer Ausgangswelle, wobei die Drehmomentübertragungseinheit ein mitrotierendes Gehäuse aufweist und das Dämpfungssystem an dem Gehäuse zentrierbar und lösbar montierbar ist.
Die hier vorgeschlagene Wandlereinheit ist dazu vorgesehen, mittels eines Dämpfungssystems und einer Drehmomentübertragungseinheit eine Eingangswelle mit einer Ausgangswelle lösbar zu verbinden. Die Eingangswelle ist dabei die Abtriebswelle beziehungsweise mit der Abtriebswelle einer Antriebseinheit verbunden. Die Ausgangswelle ist mit einem Antriebsstrang verbunden, bevorzugt mit einem Schaltgetriebe. In den meisten Zuständen verläuft das Drehmoment von der Eingangswelle zur Ausgangswelle. Jedoch kann der Verlauf auch umgekehrt sein, zum Beispiel beim Schleppbetrieb eines Kraftfahrzeugs. Die Drehmomentübertragungseinheit verbindet dabei die Eingangswelle mit der Ausgangswelle beispielsweise mittels einer Reibkupplung, bei der zwei rotierende Reibflächen gegeneinander gepresst werden und somit infolge der Reibkräfte eine Übertragung eines Drehmoments ermöglichen. Auch kann die Drehmomentübertragungseinheit ein Drehmomentwandler sein, der beispielsweise mit hydraulischen Turbinenschaufeln mittels einer Übertragungsflüssigkeit die Übertragung eines Drehmoments nahezu verlustfrei ermöglicht. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Drehmomentübertragungseinheit und das diese umschließende mitrotierende Gehäuse eine Drehmomentübertragungseinheit des Stands der Technik sein kann. Das Dämpfungssystem ist dazu eingerichtet, Schwindungen der Antriebseinheit aber auch des Antriebsstrangs zu dämpfen oder gar zu tilgen, wobei das Dämpfungssystem ebenfalls ein bekanntes Dämpfungssystem sein kann. Hier wird nun vorgeschlagen, das Dämpfungssystem beziehungsweise das Gehäuse derart aufeinander abzustimmen, dass diese miteinander zentriert werden können und somit (nahezu) frei von Unwuchten gekoppelt rotieren können. Insbesondere kann hierbei die Drehmomentübertragungseinheit bereits weitestgehend vollständig montiert sein, und ebenfalls das Dämpfungssystem nahezu vollständig montiert sein. Somit können sowohl das Dämpfungssystem als auch die Drehmomentübertragungseinheit auf den eingerichteten Fertigungsstraßen produziert werden, ohne dass Änderungen an diesen Komponenten notwendig sind. Nach oder während des Zentriervorgangs kann das Dämpfungssystem an dem Gehäuse lösbar montiert werden, was z B. mittels Schraubverbindungen ausgeführt werden kann. Es können aber auch Steckverbindungen oder Klemmverbindungen verwendet werden. Somit kann eine Wandlereinheit inklusive Dämpfungssystem montiert werden, welche bei großer Kompaktheit und einfacher Montage ein Zentrieren mit einer Antriebseinheit erleichtert. Eine bisher entgegenstehende Schwierigkeit war, dass bei einer solchen Konstruktion die Kette der Verbindungselemente sehr lang wurde und daher eine größere An- einanderkettung von Fertigungstoleranzen und Montagetoleranzen zu erwarten war. Dies ist aufgrund der hohen Anforderungen an die Unwuchttoleranz und zugleich erforderlichen geringen Fertigungskosten bisher ausgeschlossen worden. In einer möglichen Ausführungsform wird daher vorgeschlagen, das Dämpfungssystem mittels eines Zentrierzapfens gegenüber dem mitrotierenden Gehäuse zu zentrieren, so dass die Kette der Verbindungselemente kurz gestaltet ist und keine Beeinträchtigung der Montagegenauigkeit und Unwucht entsteht. In einer anderen Variante, wird eine Zentrierung im Lagerbereich eines Schwungrads des
Dämpfungssystems vorgenommen. Entweder wird hier das Gehäuse oder das Schwungrad als Zentrieranlage verwendet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Wandlereinheit ist eine Adaptervorrichtung vorgesehen, die zwischen dem Gehäuse und dem Dämpfungssystem anordenbar ist.
Eine Adaptervorrichtung weist insbesondere Montageaufnahmen für das Dämpfungssystem oder das Gehäuse auf. Besonders bevorzugt ist die Adaptervorrichtung ein Blech, welches für die lösbare Montage entsprechende Aufnahmen, zum Beispiel ein Durchgangsloch oder ein Gewindeloch aufweist. Insbesondere wird durch die Adaptervorrichtung ein Zwischenwellenstück zwischen dem Dämpfungssystem und der Drehmomentübertragungseinheit überflüssig, obwohl das Dämpfungssystem und die Drehmomentübertragungseinheit ursprünglich nicht für eine direkte Verbindung miteinander eingerichtet sind. Die Adaptervorrichtung ist insbesondere als Zentriervorrichtung beziehungsweise Zapfen bei der Lagerung ausgebildet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Wandlereinheit weist das Dämpfungssystem ein erstes Schwungrad und ein zweites Schwungrad auf, welche über ein Federsystem gefedert miteinander in Verbindung stehen, und wobei das Dämpfungssystem über das erste Schwungrad mit dem Gehäuse verbindbar ist.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform stehen das erste und das zweite Schwungrad derart gefedert miteinander in Verbindung, dass Schwingungen der Antriebseinheit oder des Antriebsstrangs, die nicht im Resonanzbereich des ersten und/oder zweiten Schwungrads liegen, herausgedämpft werden. Bevorzugt schwingen dabei das erste Schwungrad und das zweite Schwungrad in gegenläufiger Richtung. Besonders bevorzugt bilden das erste
Schwungrad und das zweite Schwungrad zusammen mit dem Federsystem ein Zweimassenschwungrad, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird lediglich das erste Schwungrad derart angepasst, dass eine direkte Verbindung zwischen dem Dämpfungssystem und der Drehmomentübertragungseinheit möglich wird. Die üb- rigen Komponenten können dabei (nahezu) unverändert bleiben. Ausgenommen eines Aufnahmeteils, zum Beispiel einem Adapter beziehungsweise einer Adaptervorrichtung können die übrigen Komponenten der Wandlereinheit unverändert bleiben. Insbesondere bilden das erste Schwungrad und das mitrotierende Gehäuse beziehungsweise die Adaptervorrichtung gemeinsam eine Zentriervorrichtung, bei der eine der beiden Komponenten den Zapfen und die andere die Aufnahme bildet
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Wandlereinheit umfasst das Dämpfungssystem ein Fliehkraftpendel.
Durch das Vorsehen eines Fliehkraftpendels im Dämpfungssystem wird es möglich, bestimmte Frequenzen zu tilgen. Insbesondere können dabei zwischen den einzelnen Pendelmassen des Fliehkraftpendels, beispielsweise drei über den Umfang eine Schwungscheibe verteilte Pendelmassen, Lücken für eine Montage und/oder Zentriervorrichtung vorgesehen sein. Insbesondere kann so durch eine geringfügige Anpassung des Fliehkraftpendels eine gute Mon- tagezugänglichkeit erreicht werden. Besonders bevorzugt ist der Zugang mittels einer Nuss und Ratsche möglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Wandlereinheit ist das Dämpfungssystem eingerichtet, eine axiale Kraft ausgehend von der Drehmomentübertragungseinheit aufzunehmen, insbesondere mittels eines seitlich abgestützten Kugellagers.
Im Stand der Technik wurden bisher die Dämpfungssysteme von der in der Drehmomentübertragungseinheit entstehenden axialen Kraft vom Kraftfluss getrennt angeordnet. Eine solche axiale Kraft entsteht zum Beispiel beim Anpressen der Reibpartner einer Reibkupplung oder durch die Schaufelanordnung eines Drehmomentwandlers. Hierdurch war eine aufwendige Konstruktion mit großem Bauraumbedarf notwendig. Durch die Anordnung eines Kugellagers, insbesondere eines Schrägkugellagers, im Rotationszentrum des Dämpfungssystem können die Elemente des Dämpfungssystems unbeeinflusst ihre Aufgabe, nämlich das Dämpfen, übernehmen und zugleich axiale Kräfte ausgehend von der Drehmomentübertragungseinheit aufnehmen beziehungsweise weiterleiten. Der Reibungseinfluss des Kugellagers ist hierbei hinnehmbar. Insbesondere wird im Bereich des Kugellagers die Zentrierung des Dämpfungssystems zum mitrotierenden Gehäuse beziehungsweise zur Adaptervorrichtung vorgenommen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Wandlereinheit sind die Drehmomentübertragungseinheit und das Dämpfungssystem miteinander im montierten Zustand auf einer Eingangswelle zentrierbar und montierbar.
Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform sind das Dämpfungssystem und die Drehmomentübertragungseinheit derart miteinander montierbar, dass die Eingangswelle nachträglich zentriert und montiert werden kann. Hierdurch kann die Wandlereinheit, die sehr kompakt aufgebaut ist und aus bekannten Standardkomponenten aufgebaut ist, vormontiert werden und anschließend wenig fehleranfällig mit der Eingangswelle zentriert und montiert werden. Insbesondere die jeweiligen Zentriervorgänge des Dämpfungssystems mit der Drehmomentübertragungseinheit sowie der Wandlereiheit mit dem Antrieb werden jeweils erleichtert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch ein Antriebssystem zum Erzeugen von Vortrieb vorgeschlagen, welches eine Antriebseinheit, eine Drehmomentübertragungseinheit und ein Dämpfungssystem aufweist, wobei die Antriebseinheit eine Abtriebswelle aufweist, mit der das Dämpfungssystem verbindbar ist, wobei das Dämpfungssystem und die Drehmomentübertragungseinheit zu einer Wandlereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche montiert sind.
Das Antriebssystem ist bevorzugt ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs. Hierzu weist das Antriebssystem neben anderen Komponenten eine Antriebseinheit, eine Drehmomentübertragungseinheit und ein Dämpfungssystem auf. Die Antriebseinheit kann dabei eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor sein. Die Drehmomentübertragungseinheit kann wie bereits oben beschrieben eine Drehmomentübertragungseinheit des Stands der Technik sein und ebenso kann das Dämpfungssystem ein Dämpfungssystem des Stands der Technik sein. Die Antriebseinheit weist dabei eine Abtriebswelle auf, zum Beispiel eine Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, über die ein Drehmoment von der Antriebseinheit abgegeben werden kann. Hierzu müssen das Dämpfungssystem und die Drehmomentübertragungseinheit zentriert werden. Im Stand der Technik wurde hierzu zunächst das Dämpfungssystem mit der Antriebseinheit zentriert beziehungsweise mit der Abtriebswelle und anschließend die Drehmomentübertragungseinheit mit dem zentrierten Dämpfungssystem und der Abtriebswelle. Insbesondere bei der Endmontage sind solche Schritte sehr aufwendig, denn hierbei können jeweils eine Vielzahl von Komponenten im Weg sein, die den aufwendigen Zentriervorgang behindern können. Hier wird vorgeschlagen, das Dämpfungssystem und die Drehmomentübertragungseinheit bereits im Vorfeld zu einer Wandlereinheit gemäß der obigen Beschreibung zu montieren, weil diese bereits zueinander zentriert sind. Eine solche Vormonta- ge hat neben der erleichterten Endmontage den Vorteil, dass das Dämpfungssystem und die Drehmomentübertragungseinheit kompakter miteinander montiert werden können.
Vorgeschlagen wird ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einem Antriebsstrang und einer Wandlereinheit gemäß der obigen Beschreibung zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle mit dem Antriebsstrang vorgeschlagen, wobei die Wandlereinheit vormontiert mit der Abtriebswelle verbindbar ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Kupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Die oben beschriebene Wandlereinheit vereinigt eine erleichterte Montage, die Verwendung bereits bekannter Komponenten mit geringer Gesamtbaugröße. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfin- dung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1 : eine Montageanordnung eines Dämpfungssystem an einem mitrotierenden Gehäuse;
Fig. 2: einen Schnitt der Ansicht in Fig. 1 ;
Fig. 3: eine alternative Anordnung des Dämpfungssystems an einem mitrotierenden Gehäuse;
Fig. 4: eine weitere mögliche Anordnung des Dämpfersystems an dem rotierenden Gehäuse;
Fig. 5: ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem und einer Wandlereinheit.
Fig. 1 zeigt ein Dämpfungssystem 2, welches ein erstes Schwungrad 8, ein zweites Schwungrad 9 und ein Federsystem 10, sowie ein Fliehkraftpendel 1 1 aufweist. Eine Adaptervorrichtung 7 ist mit dem ersten Schwungrad 8 verbunden und bildet zusammen mit einer Befestigungsschraube 23 eine Aufnahme 22 an dem mitrotierenden Gehäuse 6 der nicht dargestellten Drehmomentübertragungseinheit 3. In dieser Darstellung ist die Befestigungsschraube 23 noch nicht in die Aufnahme 22 eingebracht. Die Befestigungsschraube 23 befindet sich in dieser Ansicht vor der Pendelmasse 24 des Fliehkraftpendels 1 1 in einer Ausnehmung 25, die in Fig. 2 dargestellt ist. Das erste Schwungrad 8 ist über ein Kugellager 12 derart abgestützt, dass eine axiale Kraft entlang der Rotationsachse 18 aufgenommen beziehungsweise übertragen werden kann. Das Dämpfungssystem 2 ist mittels eines Zentrierzapfens 26 gegenüber dem mitrotierenden Gehäuse 6 zentriert, so dass die Kette der Verbindungselemente kurz gestaltet ist und keine Beeinträchtigung der Montagegenauigkeit und Unwucht entsteht.
In Fig. 2 ist eine gedrehte Schnittansicht zu erkennen, welche durch Pfeile zwischen der Pendelmasse 24 und dem ersten Schwungrad 8 in Fig. 1 angedeutet ist. Hierbei ist eine Pendelmasse 24 zu erkennen und eine Befestigungsschraube 23, die in einer Ausnehmung 25 zwischen Pendelmassen so eine Montage erleichtern. ln Fig. 3 ist eine alternative Anordnung ähnlich der Fig. 1 gezeigt, wobei hier die Adaptervorrichtung 7 an dem mitrotierenden Gehäuse 6 angeordnet ist und das Dämpfersystem 2 an dem Adapterblech zentriert und montiert wird.
In Fig. 4 ist eine weitere mögliche Anordnung gemäß Fig. 3 ausschnittsweise (Ausschnitt A) gezeigt, welche im Übrigen mit der Konstruktion der Fig. 3 baugleich ist. Im Unterschied zu der vorangehenden Konstruktion ist das erste Schwungrad 8 mit der Adaptervorrichtung 7 verbunden, die mittels eines Kugellagers 12 abgestützt ist. Somit ist das mitrotierende Gehäuse 6 über die Adaptervorrichtung 7 direkt abgestützt und nicht mittelbar über das erste Schwungrad 8, wie in den Fig. 1 und 3.
In Fig. 5 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 16 gezeigt, welches ein Antriebssystem 13 mit einer Wandlereinheit 1 aufweist. Das Antriebssystem 13 weist eine Antriebseinheit 14 auf, die über ihre Abtriebswelle 15 mit der Wandlereinheit 1 mit einem rein schematisch dargestellten Antriebsstrang 17 verbunden ist. Die Wandlereinheit 1 weist dabei ein Dämpfersystem 2 und eine Drehmomentübertragungseinheit 3 auf. In der Drehmomentübertragungseinheit 3 ist eine Eingangswelle 4 und eine Ausgangswelle 5 vorgesehen, die über zum Beispiel eine Reibkupplung miteinander verbindbar sind, so dass ein Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine 14 auf den Antriebsstrang 17 übertragbar ist. Die Antriebseinheit 14 befindet sich vor der Fahrerkabine 21 des Kraftfahrzeugs 16 und mit ihrer Motorachse 19 quer zur Längsachse 20 des Kraftfahrzeugs.
Mit der hier vorgeschlagenen Wandlereinheit können Standardkomponenten verwendet werden, die kompakt und einfach montierbar einsetzbar sind.
Bezugszeichenliste Wandlereinheit
Dämpfungssystem
Drehmomentübertragungseinheit
Eingangswelle
Ausgangswelle
Gehäuse
Adaptervorrichtung
erstes Schwungrad
zweites Schwungrad
Federsystem
Fliehkraftpendel
Kugellager
Antriebssystem
Antriebseinheit
Abtriebswelle
Kraftfahrzeug
Antriebsstrang
Rotationsachse
Motorachse
Längsachse
Fahrerkabine
Aufnahme
Befestigungsschraube
Pendelmasse
Ausnehmung
Zentrierzapfen

Claims

Patentansprüche
Wandlereinheit (1 ) mit einem Dämpfungssystem
(2) und mit einer Drehmomentübertragungseinheit
(3) zum lösbaren Verbinden einer Eingangswelle
(4) mit einer Ausgangswelle
(5), wobei die Drehmomentübertragungseinheit (3) ein mitrotierendes Gehäuse (6) aufweist und das Dämpfungssystem (2) an dem Gehäuse
(6) zentrierbar und lösbar montierbar ist.
Wandlereinheit (1 ) nach Anspruch 1 , wobei eine Adaptervorrichtung
(7) vorgesehen ist, die zwischen dem Gehäuse (6) und dem Dämpfungssystem (2) anordenbar ist.
Wandlereinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dämpfungssystem (2) ein erstes Schwungrad (8) und ein zweites Schwungrad (9) aufweist, welche über ein Federsystem (10) gefedert miteinander in Verbindung stehen, und wobei das Dämpfungssystem (2) über das erste Schwungrad (8) mit dem Gehäuse (6) verbindbar ist.
Wandlereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dämpfungssystem (2) ein Fliehkraftpendel (1 1 ) umfasst.
Wandlereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dämpfungssystem (2) eingerichtet ist, eine axiale Kraft ausgehend von der Drehmomentübertragungseinheit (3) aufzunehmen, insbesondere mittels eines seitlich abgestützten Kugellagers (12).
Wandlereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehmomentübertragungseinheit (3) und das Dämpfungssystem (2) miteinander im montierten Zustand auf einer Eingangswelle (4) zentrierbar und montierbar sind.
Antriebssystem (13) zum Erzeugen von Vortrieb, aufweisend eine Antriebseinheit (14), eine Drehmomentübertragungseinheit (3) und ein Dämpfungssystem (2), wobei die Antriebseinheit (14) eine Abtriebswelle (15) aufweist, mit der das Dämpfungssystem (2) verbindbar ist, wobei das Dämpfungssystem (2) und die Drehmomentübertragungseinheit (3) zu einer Wandlereinheit (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche montiert sind.
8. Kraftfahrzeug (16) aufweisend eine Antriebseinheit (14) mit einer Abtriebswelle (15), einen Antriebsstrang (17) und eine Wandlereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle (15) mit dem Antriebsstrang (17), wobei die Wandlereinheit (1 ) vormontiert mit der Abtriebswelle (15) verbindbar ist.
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