Drehschwingungsdämpfer
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Drehschwingungsdämpfer, auch Torsionsschwingungsdämpfer genannt, sind im Stand der Technik vielfältig bekannt. Dabei sind beispielsweise solche Drehschwingungsdämpfer bekannt geworden, die als so genannte Zweimassenschwungräder bezeichnet werden. Diese weisen eine Primärschwungmasse und eine Sekundär- Schwungmasse auf, die relativ zueinander verdrehbar gelagert sind, wobei zwischen der Primärschwungmasse und der Sekundärschwungmasse ein Federdämpfer vorgesehen ist, so dass die Primärschwungmasse entgegen der Rückstell kraft des Federdämpfers relativ zur Sekundärschwungmasse verdrehbar ist. Solche Drehschwingungsdämpfer finden in Kraftfahrzeugen immer häufiger Einsatz. Allerdings ist die Schwingungsisolation insbesondere bei niedrigen Drehzahlen noch verbesserungsfähig, zumal insbesondere bei modernen Verbrennungsmotoren die niedrigen Drehzahlbereiche im Betrieb immer stärker ins Gewicht fallen.
Die DE 10 20013 201 621 A1 offenbart ein Zweimassenschwungrad, bei welchem zwischen Primärschwungmasse und Sekundärschwungmasse eine Leistungsverzweigung mit Planetengetriebe vorgesehen ist. Dabei weist das Planetengetriebe erste und zweite Planetenräder auf, die einander kämmen und von einem Planetenträger getragen sind, der als Zwischenteil zwischen Primärschwungmasse und Sekundärschwungmasse angeordnet ist, wobei das Sonnenrad durch die Primärschwungmasse gebildet ist und das Hohlrad durch die Sekundärschwungmasse gebildet ist. Dadurch wird ein relativ komplexer Aufbau erreicht, der auch zu hohen Kosten führt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer zu schaffen, welcher hinsichtlich des Schwingungsdämpfungsverhaltens verbessert ist und dennoch einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
Die Aufgabe der Erfindung zum Drehschwingungsdämpfer wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit ei- ner eingangsseitigen Primärschwungmasse und einer ausgangsseitigen Sekundärschwungmasse, die relativ zueinander verdrehbar aneinander gelagert angeordnet sind, wobei ein Zwischenteil vorgesehen ist, welches axial im Wesentlichen zwischen der Primärschwungmasse und der Sekundärschwungmasse angeordnet ist, mit einer Federdämpfereinrichtung, welche ein Drehmoment zwischen der Primärschwungmas- se und dem Zwischenteil überträgt, wobei eine Drehmomentverzweigung vorgesehen ist, ausgehend von der Primärschwungmasse auf die Sekundärschwungmasse und von der Primärschwungmasse über das Zwischenteil auf die Sekundärschwungmasse, wobei die Drehmomentverzweigung als Planetengetriebe ausgebildet ist, mit einem Planetenträger, welcher durch die Sekundärschwungmasse gebildet ist, mit ei- nem Hohlrad, welches von dem Zwischenteil gebildet ist und mit einem Sonnenrad, welches von der Primärschwungmasse gebildet ist, wobei an dem Planetenträger Planetenräder drehbar angelenkt sind, welche sowohl das Hohlrad als auch das Sonnenrad kämmen. Dadurch wird eine relativ einfache Konstruktion erreicht und es können außerdem auch Drehmomentschwingungen bei niedrigen Drehzahlen gut ge- dämpft werden.
Gemäß der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Federdämpfereinrichtung durch zumindest eine in der Primärschwungmasse gebildete Tasche und darin aufgenommene Federelemente gebildet ist, wobei das Zwischenteil mit zumindest einem flanschartigen Vorsprung in die Tasche zwischen die Federelemente eingreift. Dadurch kann eine Relativbewegung des flanschartigen Vorsprungs und damit des Zwischenteils gegenüber der Primärschwungmasse entgegen der Rückstellkraft der Federn erfolgen, was Schwingungen isoliert bzw. dämpft.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Primärschwungmasse radial innen einen sich in axialer Richtung zur Sekundärschwungmasse erstreckenden Ansatz aufweist, welcher das Sonnenrad mit einer Außenverzahnung ausbildet. Dadurch kann ein an der Sekundärschwungmasse angelenktes Planetenrad einfach angeordnet sein, um das Son-
nenrad zu kämmen, welches von der Primärschwungmasse gebildet wird. Dabei wird vorteilhaft das Planetenrad an der Seite der Sekundärschwungmasse befestigt, welche zur Primärschwungmasse weist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenteil einen Absatz ausbildet, welcher als Hohlrad mit einer Innenverzahnung ausgebildet ist. Dadurch kann das Hohlrad ebenso einfach ausgebildet und vorteilhaft angeordnet werden. Dadurch kann ein an der Sekundärschwungmasse angelenktes Planetenrad einfach angeordnet sein, um das Hohlrad zu kämmen, welches von dem Zwischenteil gebildet wird. Dabei wird wiede- rum vorteilhaft das Planetenrad an der Seite der Sekundärschwungmasse befestigt, welche zur Primärschwungmasse weist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Innenverzahnung und/oder die Außenverzahnung in dem Ansatz bzw. in dem Zwischenteil durch den Ansatz selbst bzw. durch das Zwi- schenteil selbst ausgebildet ist, wobei die Innenverzahnung bzw. die Außenverzahnung durch spanende Bearbeitung oder durch spanlose Bearbeitung in den Ansatz bzw. in das Zwischenteil eingebracht ist. So kann es vorteilhaft ausbleiben, die jeweilige Verzahnung als gesondertes Teil auszubilden, was die Teilezahl reduziert und die Montage erleichtert.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken ist es vorteilhaft, wenn die Innenverzahnung und/oder die Außenverzahnung in dem Ansatz bzw. in dem Zwischenteil durch ein verzahntes Ringelement gebildet ist, das mit dem Ansatz bzw. mit dem Zwischenteil verbunden ist. Dadurch wird ein gesondert herzustellendes Teil als Verzah- nung vorgesehen, was die Herstellung vereinfacht, weil das Teil selbst besser mit der Verzahnung zu versehen ist, als das Zwischenteil oder der Ansatz, wobei allerdings ein weiteres Teil zu montieren ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenteil durch einen im Wesentlichen ringförmi- gen Flansch mit einem daran befestigten Massenelement gebildet ist, wobei der ringförmige Flansch in die zumindest eine Tasche der Federeinrichtung eingreift und das Hohlrad von dem Massenelement gebildet oder getragen ist. Dadurch kann eine
Funktionstrennung vorgenommen werden, weil die Mittel zur Beaufschlagung der Federn von den Mitteln zur Bildung des Hohlrads getrennt sind.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Flansch mit dem Massenelement ver- schweißt, verpresst oder vernietet ist. Dadurch kann je nach Bedarf und abhängig von der zu übertragenden Kraft eine geeignete Verbindungsmethode zwischen Flansch und Massenelement gewählt werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenteil, wie insbesondere der Flansch des Zwi- schenteils, auf dem Ansatz mittels eines Lagers drehbar gelagert ist. Dadurch wird eine sichere und definierte Positionierung und Verdrehung von Flansch bzw. Zwischenteil zur Primärschwungmasse erzielt.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Planetenräder mittels Nietelementen an der Sekundärschwungmasse gelagert sind. Dadurch kann eine sichere Lagerung bei einer einfachen Befestigung erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer.
Die Figur 1 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer 1 in einem schematischen Halbschnitt. Dabei ist der Drehschwingungsdämpfer um die Achse l-l drehbar ausgebildet. Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist eine eingangsseitige Primärschwungmasse 2 und eine ausgangsseitige Sekundärschwungmasse 3 auf. Die Primärschwungmasse 2 weist radial innen Verschraubungsbohrungen 4 auf, durch welche Schrauben 5 durchführbar sind, um die Primärschwungmasse 2 an einer Kurbelwelle eines nicht
dargestellten Verbrennungsmotors zu versch rauben. Weiterhin weist die Primärschwungmasse 2 einen radial innen angeordneten axialen Ansatz 6 auf, auf welchem mittels eines Lagers 7 die Sekundärschwungmasse 3 mit ihrem radial inneren Bereich gelagert aufgenommen ist. Das Lager 7 kann ein Gleit- oder Wälzlager sein.
Radial außen bildet die Primärschwungmasse 2 eine Tasche 8, die von dem radial äußeren Bereich 9 des scheibenförmigen Elements 10 und von dem zweiten scheibenförmigen Element 1 1 gebildet wird. Dazu ist das scheibenförmige Element 10 mit dem scheibenförmigen Element 1 1 an der Schweißnaht 12 verschweißt. In der Ta- sehe 8 sind Federelemente 13 angeordnet, welche sich in radialer Richtung, in axialer Richtung und in Umfangsrichtung an der Tasche 8 abstützen. Die Abstützung in Umfangrichtung erfolgt an den nach innen gerichteten Anprägungen 19.
Da die Tasche 8 radial innen offen ausgebildet ist, kann ein Flansch 14 von radial in- nen in die Tasche 8 zwischen die Federelemente 13 eingreifen und so eine
Verdrehbarkeit des Flanschs 14 relativ zur Primärschwungmasse 2 bewirken, die entgegen der Rückstellkraft der Federelemente 13 erfolgt. Die Federelemente 13 bilden eine Federdämpfungseinrichtung 16.
Der Flansch 14 ist Teil eines Zwischenteils 15, welches axial im Wesentlichen zwischen der Primärschwungmasse 2 und der Sekundärschwungmasse 3 angeordnet ist.
Die Federdämpfereinrichtung 16 überträgt ein Drehmoment zwischen der Primärschwungmasse 2 und dem Zwischenteil 15.
Das Zwischenteil ist gebildet durch den Flansch 14, welcher als Scheibenteil ausgebildet ist. An diesem ist ein Massenelement 34 verbunden angeordnet. Die Verbindung erfolgt vorteilhaft mittels Nietelementen 17. Es kann aber auch eine Schweißverbindung oder eine Verstemmung als Verbindung oder ähnliches vorgesehen sein. Das Massenelement 34 ist ebenso vorteilhaft als Scheibenteil ausgebildet, an welchem ggf. radial außen ein Massering 18 befestigt oder angeordnet ist.
Sowohl die Primärschwungmasse 2 als auch die Sekundärschwungmasse 3 sind als Scheibenteile ausgebildet. Diese können als Blechteile oder als Gussteile ausgebildet sein. Ebenso können Flansch 14 und Massenelement 34 als Blechteile ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Flansch 14 mit dem Massenelement 34 verschweißt, verpresst oder vernietet.
Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist eine Drehmomentverzweigung auf. Dazu wird ein Drehmoment im Drehmomentfluss von der Primärschwungmasse 2 zu der Sekundärschwungmasse aufgeteilt und verzweigt übertragen. Das Drehmoment wird aus- gehend von der Primärschwungmasse 2 auf die Sekundärschwungmasse 3 und zusätzlich ausgehend von der Primärschwungmasse 2 über das Zwischenteil 15 auf die Sekundärschwungmasse 3 übertragen.
Dabei ist die Drehmomentverzweigung als Planetengetriebe 20 ausgebildet, mit einem Planetenträger 21 , welcher durch die Sekundärschwungmasse 3 gebildet ist und mit einem Hohlrad 22, welches von dem Zwischenteil 15 gebildet ist und mit einem Sonnenrad 23, welches von der Primärschwungmasse 2 gebildet ist. An dem Planetenträger 21 sind Planetenräder 24 drehbar angelenkt, welche sowohl das Hohlrad 22 als auch das Sonnenrad 23 kämmen.
Die Primärschwungmasse 2 weist dazu radial innen einen sich in axialer Richtung zur Sekundärschwungmasse 3 erstreckenden Ansatz 25 auf, welcher bevorzugt als gesondertes abgewinkeltes Blech ausgebildet ist. Der Ansatz 25 kann alternativ jedoch auch anderweitig ausgebildet sein. Der Ansatz 25 bildet dabei das Sonnenrad 23 mit einer Außenverzahnung 26 aus. Dabei kann die Außenverzahnung 26 mit dem Ansatz 25 einteilig ausgebildet sein, durch spanende Bearbeitung oder durch spanlose Bearbeitung. Auch kann die Außenverzahnung 26 durch ein verzahntes Ringelement ausgebildet sein, das mit dem Ansatz 25 verbunden ist, beispielsweise durch Schweißen, Nieten, Verstemmen etc.
Das Zwischenteil 15 bildet einen Absatz 27 aus, welcher als Hohlrad 22 mit einer Innenverzahnung 28 ausgebildet ist. Dabei kann die Innenverzahnung 28 mit dem Ab-
satz 27 einteilig ausgebildet sein, durch spanende Bearbeitung oder durch spanlose Bearbeitung. Auch kann die Innenverzahnung 28 durch ein verzahntes Ringelement ausgebildet sein, das mit dem Absatz 27 verbunden ist, beispielsweise durch Schweißen, Nieten, Verstemmen etc.
Die Planetenräder 24 kämmen die Innenverzahnung 28 und die Außenverzahnung 26. Sie sind bevorzugt mittels Nietelementen 30 an der Sekundärschwungmasse 3 gelagert.
Die Figur 1 zeigt weiterhin, dass das Zwischenteil 15, wie insbesondere der Flansch 14 des Zwischenteils 15, auf dem Ansatz 25 mittels eines Lagers 29 drehbar gelagert ist. Das Lager 29 kann ein Gleitlager oder ein Wälzlager sein.
Weiterhin ist eine Kupplung 31 mit Kupplungsscheibe 32 zu erkennen, wobei die Kupplung 31 auf der Sekundärschwungmasse 3 angeordnet ist und die Kupplungsscheibe 32 zwischen der Anpressplatte 33 der Kupplung 31 und der Sekundärschwungmasse 3 einklemmt.
Bezuqszeichenliste
Drehschwingungsdämpfer
Primärschwungmasse
Sekundärschwungmasse
Verschraubungsbohrung
Schraube
Ansatz
Lager
Tasche
Bereich
Element
Element
Schweißnaht
Federelement
Flansch
Zwischenteil
Federdämpfereinrichtung
Nietelement
Massering
Anprägung
Planetengetriebe
Planetenträger
Hohlrad
Sonnenrad
Planetenrad
Ansatz
Außenverzahnung
Absatz
Innenverzahnung
Lager
Nietelement Kupplung
Kupplungsscheibe Anpressplatte Massenelement