WO2021213569A1

WO2021213569A1 - Torsionsschwingungsdämpfer mit koppelbarem tilgersystem, sowie antriebsstrang mit torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: WO2021213569A1
Application number: PCT/DE2021/100246
Authority: WO
Inventors: Alain Rusch; Martin HÄSSLER; Laurent Theriot; László Sarkadi
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-10-28
Also published as: DE102020110889B4; DE102020110889A1; EP4139585A1; CN115427708A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer (1) zum Dämpfen von Drehungleichförmigkeiten einer verbrennungsmotorisch antreibbaren Welle (2) mit einer Dämpfungseinrichtung (3), die im Drehmomentfluss von der Welle (2) zu einer Abtriebswelle (4) eine zur Aufnahme von Drehmoment vorbereitete Primärseite (5) und eine zur Weitergabe des Drehmoments an die Abtriebswelle (4) vorgesehene Sekundärseite (6) aufweist, und einem über eine Kupplungsanordnung (7) mit der Dämpfungseinrichtung (3) koppelbaren Tilgersystem (8), wobei die Kupplungsanordnung (7) in einer ersten Schaltstellung eine zumindest teilweise Wirkverbindung zwischen dem Tilgersystem (8) und der Dämpfungseinrichtung (3) herstellt und diese Wirkverbindung in einer zweiten Schaltstellung löst, wobei das Tilgersystem (8) an der Sekundärseite (6) der Dämpfungseinrichtung (3) abgestützt ist, sowie einen Antriebsstrang (11) für ein verbrennungskraftgetriebenes Kraftfahrzeug, um Drehmoment von einer mit einer Antriebsquelle verbundenen Kurbelwelle (2) auf eine Abtriebswelle (13) zu übertragen, mit einem im Drehmomentfluss zwischen der Kurbelwelle (2) und der Abtriebswelle (13) angeordneten, erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer.

Description

Torsionsschwinqunqsdämpfer mit koppelbarem Tilgersystem, sowie Antriebs- stranq mit Torsionsschwinqunqsdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer zum Dämpfen von Drehun gleichförmigkeiten einer verbrennungsmotorisch antreibbaren Welle, beispielsweise ei ner Kurbelwelle, mit einer Dämpfungseinrichtung, die im Drehmomentfluss von der Welle zu einer Abtriebswelle, wie z.B. einer Getriebeeingangswelle, eine zur Aufnahme von Drehmoment vorbereitete Primärseite und eine zur Weitergabe des Drehmoments an die Abtriebswelle vorgesehene Sekundärseite aufweist, und einem über eine Kupp lungsanordnung/Tilgerkupplung mit der Dämpfungseinrichtung koppelbaren Tilgersys tem, wobei die Kupplungsanordnung in einer ersten Schaltstellung eine zumindest teil weise Wirkverbindung zwischen dem Tilgersystem und der Dämpfungseinrichtung her stellt und diese Wirkverbindung in einer zweiten Schaltstellung löst.

Aus dem Stand der Technik sind bereits trennbare Fliehkraftpendel bekannt. So ist bei spielsweise in DE 102017204558 A1 ein Torsionsschwingungsdämpfer, d.h. ein Flieh kraftpendel, mit einer Dämpfungseinrichtung und einem über eine Kupplungsanordnung mit der Dämpfungseinrichtung verbindbaren Tilgersystem offenbart. Dabei ist die Kupp lungsanordnung für einen Schaltvorgang zur Fierstellung einer zumindest teilweisen Wirkverbindung zwischen einer Baueinheit des Tilgersystems und der Dämpfungsein richtung in einer ersten Schaltstellung und für einen Schaltvorgang zur Aufhebung einer zumindest teilweisen Wirkverbindung zwischen der Baueinheit des Tilgersystems und der Dämpfungseinrichtung in einer zweiten Schaltstellung einstellbar. Die Kupplungs anordnung verfügt einerseits über eine Steuerungseinrichtung, durch welche die Schalt vorgänge der Kupplungsanordnung jeweils in Lastabhängigkeit auslösbar sind, und ist andererseits mit einer Stelleinrichtung versehen, durch welche die Kupplungsanord nung in jeweils einer ihrer beiden Schaltstellungen einstellbar ist. D.h. in DE 10 2017 204 558 A1 ist ein System offenbart, bei dem die Trennkupplung (Reibkupplung) zwi schen Fliehkraftpendel und Kupplungsscheibe mit einer Steuerungseinrichtung aktiviert ist. Die Aktivierung erfolgt durch die Relativdrehung zwischen Mitnehmerscheibe und Nabenflansch. Auch offenbart ein anderes Dokument, nämlich DE 102017 130831 A1 , eine Reibungs kupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getrie beeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Gegenplatte zum Einleiten ei nes Drehmoments, einer mit der Gegenplatte reibschlüssig verpressbaren Kupplungs scheibe zum Ausleiten des Drehmoments an die Getriebeeingangswelle und einem in axialer Richtung zwischen der Gegenplatte und der Kupplungsscheibe relativ zu der Getriebeeingangswelle drehbaren Fliehkraftpendel zur Drehschwingungsdämpfung von Drehungleichförmigkeiten im Drehmoment, wobei das Fliehkraftpendel im ge schlossenen Zustand der Reibungskupplung zwischen der Gegenplatte und der Kupp lungsscheibe reibschlüssig und/oder formschlüssig gekoppelt, insbesondere verpresst, ist. Durch das zwischen der Gegenplatte und der Kupplungsscheibe verpressbare Fliehkraftpendel kann auf eine einfache Weise eine Drehschwingungsdämpfung für die Getriebeeingangswelle zugeschaltet werden, so dass ein einfacher Aufbau eines schwingungsgedämpften Antriebsstrangs ermöglicht ist. Mit anderen Worten, ist in DE 10 2017 130 831 A1 das Fliehkraftpendel mit der Flauptkupplungsbetätigung abschalt bar.

Ein weiteres Beispiel eines Fliehkraftpendels ist in DE 10 2014 223 477 A1 offenbart. Dabei ist eine Schwingungsdämpfereinheit, insbesondere eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Nabe, insbe sondere zur drehfesten Verbindung mit der Getriebeeingangswelle, einem Dämpfersys tem, insbesondere Scheibendämpfer, zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem eingeleitetem Drehmoment, wobei das Dämpfersystem einen mit der Nabe drehfest verbundenen Flauptflansch und einen relativ zu dem Flauptflansch zumindest begrenzt verdrehbaren Nebenflansch aufweist, und wobei der Nebenflansch über ein Rampen system zur axialen Verlagerung des Nebenflanschs relativ zum Flauptflansch durch eine Änderung der axialen Erstreckung des Rampensystems an dem Flauptflansch abge stützt ist, einem an der Nabe relativ verdrehbar gelagerten Torsionsschwingungsdämp fer, insbesondere Fliehkraftpendel, zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten durch Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer in einer geschlossenen Stellung des Rampen systems durch eine von dem Nebenflansch aufgeprägte Reibungskraft reibschlüssig mit der Nabe gekoppelt und in einer offenen Stellung des Rampensystems von der Nabe abgekoppelt ist, vorgesehen. Durch das Abkoppeln des Torsionsschwingungs dämpfers bei einer geringen Anpresskraft des Nebenflanschs bei einem geringen Dreh moment und einem reibschlüssigen Ankoppeln des Torsionsschwingungsdämpfers bei einer hohen Anpresskraft des Nebenflanschs bei einem hohen Drehmoment kann das Massenträgheitsmoment des Torsionsschwingungsdämpfers bei einem Schaltvorgang einer mit der Schwingungsdämpfereinheit drehfest gekoppelten Getriebeeingangswelle abgetrennt werden, so dass bei einem geringen Verschleiß und einem geringen Bau raumbedarf ein Dämpfen von Drehschwingungen in einem Antriebstrang eines Kraft fahrzeugs ermöglicht ist.

Ferner ist in WO 2018/215018 A1 ein weiterer Torsionsschwingungsdämpfer mit Dreh momentbegrenzer, insbesondere für eine Kupplungsscheibe innerhalb eines An triebstrangs eines Kraftfahrzeugs, gezeigt. Der Torsionsschwingungsdämpfer weist ei nen um eine Drehachse drehbar gelagerten Eingangsteil und einen gegenüber dem Eingangsteil um die Drehachse begrenzt entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung verdrehbar angeordneten Ausgangsteil auf. Zwischen dem Eingangsteil und dem Aus gangsteil sind zumindest zwei momentübertragende Zwischenelemente mittels Kurven getrieben bei einer Relativverdrehung von Eingangsteil und Ausgangsteil radial verla gernd angeordnet, wobei durch die Ausgestaltung der Kurvengetriebe und/oder eine Ausbildung der Federeinrichtung bei einer Relativverdrehung zwischen dem Eingangs teil und dem Ausgangsteil eine Torsionskennlinie eines Antriebsmoments über den Ver drehwinkel ausgebildet ist, die eine Dämpferstufe und eine an die Dämpferstufe angren zende Endstufe aufweist, wobei die Dämpferstufe eine Dämpferkapazität des An triebsmoments über den Verdrehwinkel angibt, und die Endstufe eine Drehmomentbe grenzung des Antriebsmoments über den Verdrehwinkel umfasst.

Auch zeigt DE 10 2018 108 049 A1 beispielsweise eine Kupplungsscheibe für eine Reibkupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem um eine Drehachse drehbaren, einen Reibbelag aufweisenden Eingangsteil, einem ebenfalls um die Drehachse drehbaren Ausgangsteil und einem das Eingangsteil mit dem Ausgangsteil koppelnden Pendel wippendämpfer, wobei der Pendelwippendämpfer weiterhin einen mit dem Eingangsteil verbundenen ersten Flanschbereich, einen in einem begrenzten Winkelbereich relativ zu dem ersten Flanschbereich um die Drehachse verdrehbaren, mit dem Ausgangsteil verbundenen, zweiten Flanschbereich sowie zwei jeweils über eine Kulisseneinrichtung mit den beiden Flanschbereichen bewegungsgekoppelte Zwischenteile aufweist, und wobei eine Federeinheit derart mit den Kulisseneinrichtungen zusammenwirkt, dass bei einer Relativverdrehung der Flanschbereiche zueinander eine Relativbewegung der Zwischenteile aufeinander zu durch die Federeinheit gehemmt ist, wobei eine Reibein richtung derart innerhalb oder außerhalb eines Federelementes der Federeinheit ange ordnet ist und wirkt, dass durch die Reibeinrichtung in einem ersten relativen Bewe gungsbereich der Zwischenteile eine höhere die Relativbewegung der Zwischenteile hemmende Reibkraft erzeugt wird als in einem zu dem ersten Bewegungsbereich ver setzten zweiten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile.

Darüber hinaus ist in WO 2019/158148 A1 ein Beispiel einer Reibungskupplung mit einem Fliehkraftpendel, einer Nabe und einer gemeinsamen Drehachse offenbart. Hier bei weist das Fliehkraftpendel zumindest mindestens einen Flansch und eine Mehrzahl von Pendelmassen auf, wobei die Pendelmassen zumindest entlang einer radialen Richtung gegenüber der Drehachse und gegenüber dem mindestens einen Flansch be weglich an dem mindestens einen Flansch angeordnet sind, das Fliehkraftpendel schaltbar mit der Nabe drehfest verbindbar ist und der mindestens eine Flansch und die Nabe über eine in einer Umfangsrichtung formschlüssige erste Verbindung drehfest verbindbar sind.

Ferner ist demnach bekannt, dass bei Manualgetrieben während einem Schaltvorgang die Größe des Massenträgheitsmoments der Kupplungsscheibe Einfluss auf den Schal tungsvorgang hat. Bei größeren Massenträgheitsmomenten (Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe und des Fliehkraftpendels » Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe) kann der Schaltkomfort, die Schaltkraft, die Synchronisierungsszeit oder die Belastung der Synchronelemente kritischer sein. Dieser Nachteil des zusätzli chen Massenträgheitsmoments des Fliehkraftpendels tritt nicht auf, wenn das Flieh kraftpendel während dem Schaltvorgang des Getriebes abgekoppelt wird. Es ist also die Aufgabe der Erfindung, aus dem Stand der Technik bekannte Schwin gungsdämpfer weiterzuentwickeln bzw. zu optimieren. Insbesondere soll daher ein Tor sionsschwingungsdämpfer bereitgestellt werden, weicherden Betrieb mit einem zusätz lichen Tilgersystem ermöglicht, ohne die Funktion einer Hauptkupplung zu stören bzw. negativ zu beeinflussen. Zudem soll das erfindungsgemäße trennbare Tilgersystem ein gerichtet sein, Hauptreibung in der Kupplungsscheibe der Dämpfungseinrichtung zu er stellen/erzeugen

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Tilgersystem an der Sekundärseite der Dämpfungseinrichtung abge stützt ist.

Dies hat den Vorteil, dass das Tilgersystem in Abhängigkeit der anliegenden Last, d.h. des Drehmoments der Welle, von der Dämpfungseinrichtung ab- bzw. an die Dämp fungseinrichtung angekoppelt werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Kupplungsanordnung aufgrund ei ner rotatorischen Relativbewegung zwischen einer Mitnehmerscheibe und einer Naben scheibe der Dämpfungseinrichtung zwischen der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung, insbesondere selbsttätig, schaltbar sein. D.h. das An- bzw. Abkuppeln des Tilgersystems wird selbsttätig ausgelöst, so dass keine weitere externe Schaltein richtung benötigt wird.

Erfindungsgemäß kann es zweckmäßig sein, wenn die Kupplungsanordnung als normal ausgerückte Kupplung ausgeführt ist. Dabei kann die Kupplungsanordnung eingerichtet sein, die Wirkverbindung zwischen der Dämpfungseinrichtung und dem Tilgersystem in der ersten Schaltstellung reib- oder formschlüssig herzustellen. Gemäß einer vorteilhaf ten Weiterbildung kann die Kupplungsanordnung dabei vorzugsweise eingerichtet sein, das Tilgersystem in der ersten Schaltstellung reibschlüssig mit der Dämpfungseinrich tung zu koppeln. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kupplungsanordnung als Kegelkupplung mit einem an der Dämpfungseinrichtung angeordneten Kegelring, wel cher in der ersten Schaltstellung reibschlüssig mit einer Kegelfläche des Tilgersystems verbunden ist, ausgebildet ist. Zudem kann hierbei zur Verbesserung der Reibeigen schaften zwischen dem Kegelring der Dämpfungseinrichtung und der Kegelfläche des Tilgersystems ein, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigter, Zwischenring angeordnet ist.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn die Dämpfungseinrichtung als Pendelwip pendämpfer ausgeführt ist. Alternativ kann die Dämpfungseinrichtung jedoch auch be liebig anders ausgebildet sein, so dass zum einen möglichst viele Normteile verwendet werden können, zum anderen aber auch eine hohe Modularität gewährleistet ist.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Tilgersystem als Fliehkraftpendel, vorzugsweise im Zwei-Flansch-Design, d.h. mit einem zweiteiligen, beidseits der Pendelmassen ange ordneten Fliehkraftpendelflansch, ausgeführt ist, was die Verwendung von Normteilen bzw. normierten Baugruppen bei gleichzeitig hoher Modularität ermöglicht.

Zudem ist es besonders zweckmäßig, wenn zur Fierstellung der Wirkverbindung zwi schen der Dämpfungseinrichtung und dem Tilgersystem ein Rampensystem mit einer drehfest an der Dämpfungseinrichtung angeordneten Rampenscheibe und einem in Lastabhängigkeit der Welle axial relativ zu der Rampenscheibe verlagerbaren Rampen ring vorgesehen ist, da somit einfach und selbsttätig eine Verlagerung des Rampenrings und dadurch die Herstellung der Wirkverbindung zwischen Dämpfungseinrichtung und Tilgersystem umgesetzt werden kann.

Gemäß einerweiteren vorteilhaften Weiterbildung kann zur Herstellung der Wirkverbin dung zwischen der Dämpfungseinrichtung und dem Tilgersystem zusätzlich zur Erzeu gung einer Axialkraft eine Tellerfeder vorgesehen sein. Die Verwendung von Normtei len, wie der Tellerfeder, trägt dabei zur Kostensenkung bei. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, um Drehmoment von einer mit einer, vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgeführten, An triebsquelle verbundenen Kurbelwelle auf eine Getriebeeingangswelle zu übertragen, mit einem im Drehmomentfluss zwischen der Kurbelwelle und der Getriebeeingangs welle angeordneten, erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer.

Mit anderen Worten, besteht die erfinderische Lösung der vorstehend genannten Auf gabe darin, dass das trennbare Fliehkraftpendel durch eine Kegelkupplung (Reibungs kupplung mit Kraftverstärkung) auf dem Nabenflansch des Pendelwippendämpfers fi xiert ist. Die notwendige Axialkraft und Axialbewegung für die Kegelkupplung wird durch ein Rampensystem erzeugt. Das Rampensystem wird durch die Relativdrehung der Mitnehmerscheibe und des Nabenflansches des Pendelwippendämpfers angetrieben. So wird die Kegelkupplung durch das Hauptkupplungsmoment reguliert. Der Mo mentaufbau der Kegelkupplung. In einem ersten Fall ohne Momentübertragung in der Hauptkupplung, ist die Kegelkupplung geöffnet und daher das Fliehkraftpendel abge koppelt, weshalb die Kupplungsscheibe ohne das Fliehkraftpendel das Massenträg heitsmoment bildet. In einem zweiten Fall mit Momentübertragung in der Hauptkupp lung ist demzufolge die Kegelkupplung geschlossen und das Fliehkraftpendel angekop pelt, so dass die Kupplungsscheibe mit dem Fliehkraftpendel als Massenträgheitsmo ment zusammenwirkt und mit der Hauptdämpferreibung dargestellt wird. Das System kann nicht nur mit Pendelwippendämpfern, sondern auch mit konventionellen, ge dämpften Kupplungsscheiben kombiniert werden.

In noch anderen Worten ausgedrückt, betrifft die Erfindung einen Pendelwippendämp fer mit Fliehkraftpendel, vorzugsweise im Zwei-Flansch-Design, das trennbar mittels ei ner (normal-ausgerückten) Kegelkupplung mit dem Flansch des Pendelwippendämp fers verbunden ist. Die notwendige Axialkraft und Axialbewegung für die Kegelkupplung wird durch ein Rampensystem erzeugt. Das Rampensystem wird durch die Relativdre hung der Mitnehmerscheibe des Pendelwippendämpfers zum Nabenflansch des Pen delwippendämpfers betätigt. Prinzipiell ist diese Art der Betätigung auch bei anderen Torsionsschwingungsdämpfern möglich. Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs mit einem Torsionsschwin gungsdämpfer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß dem bevor zugten Ausführungsbeispiel und

Fig. 4 eine weitere Schnittdarstellung des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ver sehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander aus getauscht werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers 1 , welcher eingerichtet ist, um Drehungleichförmigkeiten einer Kurbelwelle 2 mit einer Dämpfungs einrichtung 3 zu dämpfen. Die Dämpfungseinrichtung 3 ist hierfür im Drehmomentfluss zwischen der Kurbelwelle 2 und einer, beispielsweise als Getriebeeingangswelle aus geführten, Abtriebswelle 4 angeordnet ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Dämpfungseinrichtung 3, die eine Pri märseite 5 bzw. ein Eingangsteil zur Aufnahme von Drehmoment der Kurbelwelle 2 und eine Sekundärseite 6 bzw. ein Ausgangsteil zur Weitergabe von Drehmoment an eine Abtriebswelle 4, wie z.B. einer Getriebeeingangswelle, aufweist, und ein über eine Kupplungsanordnung/Tilgerkupplung 7 mit der Dämpfungseinrichtung 3 koppelbares Tilgersystem 8 auf. Die Kupplungsanordnung 7 kann dabei in eine erste und eine zweite Schaltstellung geschaltet werden. In der ersten Schaltstellung sind die Dämpfungsein richtung 3 und das Tilgersystem 8 miteinander wirkverbunden. Wenn die Kupplungsan ordnung 7 in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, wird diese Wirkverbindung zwi schen der Dämpfungseinrichtung 3 und dem Tilgersystem 8 hingegen gelöst.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, ist der Torsionsschwingungsdämpfer 1 als Teil einer Rei bungskupplung/Hauptkupplung 9 für einen Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs aus gebildet. Drehmoment einer Antriebsquelle, wie beispielsweise einer Verbrennungs kraftmaschine, wird somit bei geschlossener Reibungskupplung 9 über die um eine Drehachse 11 drehbare und mit der Antriebsquelle wirkverbundene Kurbelwelle 2 und die Reibungskupplung 9 auf die Abtriebswelle 4, z.B. eine Getriebeeingangswelle, über tragen.

Hierfür ist eine Schwungmasse 12 drehfest auf der Kurbelwelle 2 angeordnet und in nicht dargestellter Weise mit einem Reibbelag 13 der Reibungskupplung 9 verbunden. Die Reibungskupplung 9 weist darüber hinaus eine Anpressplatte 14 auf, welche mit einem weiteren Reibbelag 13 verbunden ist. Wenn nun die Reibungskupplung 9 zur Drehmomentübertragung geschlossen werden soll, wird die Anpressplatte 14 mit dem weiteren Reibbelag 13 gegen eine zwischen den Reibbelägen 13 angeordnete Kupp lungsscheibe 15 und die Schwungmasse 12 gepresst.

Die Kupplungsscheibe 15 ist drehfest mit einer ersten Mitnehmerscheibe 16 und einer zweiten Mitnehmerscheibe 17 der als Pendelwippendämpfer 18 ausgeführten Dämp fungseinrichtung 3 verbunden. D.h. die Kupplungsscheibe 15 und die damit drehfest verbundenen Mitnehmerscheiben 16, 17 dienen in dem Torsionsschwingungsdämpfer 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Primärseite 5 der Dämpfungsein richtung 3. Die Mitnehmerscheiben 16, 17 sind zudem beidseits einer mit einer Nabe 19 drehfest verbundenen Nabenscheibe/Nabenflansch 20 angeordnet, wobei die Nabe 19 drehfest auf der Abtriebswelle 4 aufgenommen ist. D.h. die Mitnehmerscheiben 16, 17 übertragen das über die Kupplungsscheibe 15 eingeleitete Drehmoment unter Zwi schenschaltung des Pendelwippendämpfers 18 auf die als Sekundärseite 6 fungierende Nabenscheibe 20 und somit über die Nabe 19 auf die Abtriebswelle 4. Des Weiteren ist, wie in Fig. 1 gezeigt und nachfolgend näher beschrieben, das Tilger system 8 über die Kupplungsanordnung 7 drehtest mit der Nabenscheibe 20 koppelbar, so dass in Abhängigkeit des an der Kurbelwelle 2 und somit an der Nabenscheibe 20 anliegenden Drehmoments das Tilgersystem 8 an- oder abgekoppelt werden kann. Das Tilgersystem 8 ist weiterhin über eine Lagerung/Lagerstelle 21 auf der Nabenscheibe 20 abgestützt/gelagert.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Torsionsschwingungsdämpfers 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Mitnehmerscheibe 16 an dem Pendelwippendämpfer 18 angeordnet. Weiterhin ist ein Verbindungselement 22, wie in Fig. 3 zu sehen, drehtest an der Nabenscheibe 20 fixiert. Das Verbindungselement 22 ist zylinderförmig ausgebildet und weist über seine Außen umfangsfläche gleichmäßig verteilte und axial ausgebildete Ausnehmungen 23 auf. Wie in Fig. 4 zu erkennen, greifen im zusammengebauten Zustand an einem Innenumfang ausgebildete Zähne 24 einer ringförmig ausgestalteten Rampenscheibe 25 in die Aus nehmungen des Verbindungselements 22, um die Rampenscheibe 25 somit auf dem Verbindungselement 22 zu fixieren. Die Rampenscheibe 25 weist über ihren Umfang gleichmäßig verteilte Rampen 26 auf, welche sich bei Rotation der Rampenscheibe 25 relativ zu Rampen 27 eines Rampenrings 28 bewegen können, wodurch ein axialer Relativabstand zwischen der Rampenscheibe 25 und dem Rampenring 28 geändert wird.

Weiterhin ist der Rampenring 28 mit Fenstern 29 versehen, welche als radiale Ausneh mungen von der Außenumfangsfläche des Rampenrings 28 nach innen vorragen. An der Mitnehmerscheibe 16 ausgebildete Zungen 30 greifen im zusammengebauten Zu stand in diese Fenster 29, so dass der Rampenring 28 im Wesentlichen durch die Mit nehmerscheibe 16 angetrieben wird.

Wie in Fig. 2 zu erkennen, ist auf einer dem Pendelwippendämpfer 18 abgeneigten Seite des Rampenrings 28 ein in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Tilgersys tem 8 wirkendes und vorzugsweise im Zwei-Flansch-Design ausgeführtes Fliehkraft pendel 31 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 31 beinhaltet dabei in bekannter Weise mehrere über den Umfang verteilte und relativ zu einem zweiteilig ausgeführten Flieh kraftpendelflansch 32 verlagerbare Pendelmassen 33, um mögliche Schwingungen til gen zu können. In axialer Richtung zwischen dem Fliehkraftpendel 31 und dem Ram penring 28 ist eine Tellerfeder 34 zwischengeschaltet. Die Tellerfeder 34 bringt dabei eine Axialkraft auf das Fliehkraftpendel 31 bzw. den Rampenring 28 auf. Das Fliehkraft pendel 31 stützt sich im zusammengebauten Zustand des Torsionsschwingungsdämp fers 1 auf einer Außenfläche des Rampenrings 28 ab. D.h. die Außenfläche des Ram penrings 28 dient als Lagerung 23 des Fliehkraftpendels 31 und damit, wie vorstehend besprochen, des Tilgersystems 8.

Des Weiteren weist der Torsionsschwingungsdämpfer 1 einen Kegelring 35 auf, wel cher im zusammengebauten Zustand, vorzugsweise über eine Schraubverbindung, an dem Verbindungselement 22 fixiert ist. Der Kegelring 35 fixiert somit das Fliehkraftpen del 31 , die Tellerfeder 34, den Rampenring 28 und die Rampenscheibe 25 in axialer Richtung in dieser Reihenfolge an dem Verbindungselement 22. Darüber hinaus weist der Kegelring 35 eine außen umlaufende Kegelfläche 36 auf, welche je nach Schalt stellung in Wirkverbindung mit einer am Innenumfang des Fliehkraftpendelflanschs 32 ausgebildeten Kegelfläche 37 steht. In der ersten Schaltstellung liegen die beiden Ke gelflächen 36, 37 demzufolge zur Drehmomentübertragung reibschlüssig aneinander und in der zweiten Schaltstellung sind die beiden Kegelflächen 36, 37 axial voneinander beabstandet, so dass kein Drehmoment auf das Fliehkraftpendel 31 übertragen wird.

Wenn nun bei geschlossener Reibungskupplung 9 über die Kupplungsscheibe 15 Dreh moment auf den Pendelwippendämpfer 18 übertragen wird, rotiert die drehfest an dem Pendelwippendämpfer 18 angeordnete Mitnehmerscheibe 16. Dabei kommt es zu einer Relativbewegung zwischen der Mitnehmerscheibe 16 und der Nabenscheibe 20 bzw. dem an der Nabenscheibe 20 drehfest angeordneten Verbindungselement 22. Diese Relativbewegung bewirkt wiederum eine rotatorische Relativbewegung zwischen der Rampenscheibe 25 und dem Rampenring 28, wodurch wiederum die Rampen 26, 27 gegeneinander abgleiten und somit den axialen Abstand zwischen Rampenscheibe 25 und Rampenring 28 erhöhen. D.h. der Rampenring 28 wird aufgrund der Relativbewe gung zwischen der Mitnehmerscheibe 16 und dem Verbindungselement 22 axial weg von der Mitnehmerscheibe 16 verlagert. Dadurch wird wiederum die Tellerfeder 34 kom primiert und somit gegen den Fliehkraftpendelflansch 32 gedrückt. Wenn die Tellerfeder 34 gegen den Fliehkraftpendelflansch 32 gedrückt wird, kommen die beiden Kegelflä chen 36, 37 in Reibkontakt, was das Fliehkraftpendel 31 zur Tilgung von Drehungleich förmigkeiten nutzbar macht.

Mit anderen Worten, weist der Torsionsschwingungsdämpfer 1 gemäß dem bevorzug ten Ausführungsbeispiel das Rampensystem aus Rampenring 28 und Rampenscheibe 25 auf, um den Schaltvorgang zwischen der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung auszulösen. Des Weiteren dient die Tellerfeder 34 in dem Torsions schwingungsdämpfer 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Aufbringung einer Axialkraft. Zur Fierstellung der Wirkverbindung zwischen dem als Dämpfungsein richtung 3 ausgeführten Pendelwippendämpfer 18 und dem als Tilgersystem 8 arbei tenden Fliehkraftpendel 31 ist in dem Torsionsschwingungsdämpfer 1 gemäß dem be vorzugten Ausführungsbeispiel die Kupplungsanordnung 7 über die mit den beiden Ke gelflächen 36, 37 des Kegelrings 35 bzw. des Fliehkraftpendelflanschs 32 umgesetzte Kegelkupplung realisiert.

In anderen Worten ausgedrückt, ist das Verbindungselement 22 auf der Nabenscheibe 20 des Pendelwippendämpfers 18 fixiert. Der Kegelring 35 ist an dem Verbindungsele ment 22 fixiert. Hierfür kann, wie vorstehend angedeutet, ein beliebiges Verbindungs verfahren, wie z.B. Schrauben, Schweißen, Löten, Vernietung, Kaltverformen, verwen det werden. Das Verbindungselement 22 kann zudem auch aus Blech hergestellt wer den. Der Kegelring 35 und der Fliehkraftpendelflansch 32 sind mit Kegelflächen 36, 37 für die Reibmomentübertragung ausgerüstet (Kegelkupplungsflächen).

Der Rampenring 28 ist mit den Fenstern 29 ausgerüstet. Die Mitnehmerscheibe 16 des Pendelwippendämpfers 18 ist mit in den die Fenster 29 des Rampenrings 28 passende Zungen 30 ausgerüstet. Der Rampenring 28 wird durch die Zungen 30 der Mitnehmer scheibe 16 angetrieben. Der Rampenring 28 ist auch mit den Rampen 27 ausgerüstet. Die Rampenscheibe 25 ist auf dem Verbindungselement 22 fixiert. Die Rampenscheibe 25 ist mit den Rampen 26 ausgerüstet. Falls nun Momentübertragung in der Reibungskupplung 9 vorkommt wird das Ram pensystem, d.h. der Rampenring 25 und die Rampenscheibe 25 durch die Relativdre hung der Mitnehmerscheibe 16 und der Nabenscheibe 20 angetrieben. Der Rampen ring 28 bewegt sich in Fig. 2 nach links und drückt die Tellerfeder 34 auf den Fliehkraft pendelflansch 32. Dadurch werden die Kegelflächen 36, 37 zusammengedrückt und das Fliehkraftpendel 31 angekoppelt.

Es ist auch möglich, dass die Kegelflächen 36, 37 für Reibmomentübertragung zur Ver besserung der Reibeigenschaften mit einem zusätzlichen Reibring (z.B. einem Zwi schenring aus Kunststoff) ausgerüstet sind.

Die Lagerung des Fliehkraftpendels 31 wird durch die Außenumfangsfläche des Ram penrings 28 gewährleistet.

Bezuqszeichenliste

Torsionsschwingungsdämpfer

Kurbelwelle

Dämpfungseinrichtung

Abtriebswelle

Primärseite

Sekundärseite

Kupplungsanordnung

Tilgersystem

Reibungskupplung

Antriebsstrang

Drehachse

Schwungrad

Reibbelag

Anpressplatte

Kupplungsscheibe

Mitnehmerscheibe

Pendelwippendämpfer

Nabe

Nabenscheibe

Lagerung

Verbindungselement

Ausnehmung

Zahn

Rampenscheibe

Rampe

Rampe Rampenring Fenster Zunge Fliehkraftpendel Fliehkraftpendelflansch Pendelmasse Tellerfeder Kegelring Kegelfläche Kegelfläche

Claims

Patentansprüche

1. Torsionsschwingungsdämpfer (1) zum Dämpfen von Drehungleichförmigkeiten einer verbrennungsmotorisch antreibbaren Welle (2) mit einer Dämpfungsein richtung (3), die im Drehmomentfluss von der Welle (2) zu einer Abtriebswelle (4) eine zur Aufnahme von Drehmoment vorbereitete Primärseite (5) und eine zur Weitergabe des Drehmoments an die Abtriebswelle (4) vorgesehene Sekun därseite (6) aufweist, und einem über eine Kupplungsanordnung (7) mit der Dämpfungseinrichtung (3) koppelbaren Tilgersystem (8), wobei die Kupplungs anordnung (7) in einer ersten Schaltstellung eine zumindest teilweise Wirkver bindung zwischen dem Tilgersystem (8) und der Dämpfungseinrichtung (3) her stellt und diese Wirkverbindung in einer zweiten Schaltstellung löst, dadurch gekennzeichnet, dass das Tilgersystem (8) an der Sekundärseite (6) der Dämp fungseinrichtung (3) abgestützt ist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (7) aufgrund einer rotatorischen Relativbewe gung zwischen einer Mitnehmerscheibe (16) und einer Nabenscheibe (20) der Dämpfungseinrichtung (3) zwischen der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung schaltbar ist.

3. Torsionsschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (7) als normal ausgerückte Kupplung ausgeführt ist.

4. Torsionsschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (7) eingerichtet ist, das Tilgersystem (8) in der ersten Schaltstellung reibschlüssig mit der Dämp fungseinrichtung (3) zu koppeln.

5. Torsionsschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (4) als Kegelkupplung mit einem an der Dämp fungseinrichtung (3) angeordneten Kegelring (37), welcher in der ersten Schalt stellung reibschlüssig mit einer Kegelfläche (39) des Tilgersystems (5) verbun den ist, ausgebildet ist.

6. Torsionsschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kegelring (37) der Dämpfungseinrichtung (3) und der Kegel fläche (39) des Tilgersystems (5) ein, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigter, Zwischenring angeordnet ist.

7. Torsionsschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (3) als Pen delwippendämpfer (18) ausgeführt ist.

8. Torsionsschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tilgersystem (8) als Fliehkraftpendel (31), vorzugsweise im Zwei-Flansch-Design, ausgeführt ist.

9. Torsionsschwingungsdämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fierstellung der Wirkverbindung zwi schen der Dämpfungseinrichtung (3) und dem Tilgersystem (8) ein Rampensys tem mit einer drehfest an der Dämpfungseinrichtung (3) angeordneten Rampen scheibe (27) und einem in Lastabhängigkeit der Welle (2) axial relativ zu der Rampenscheibe (27) verlagerbaren Rampenring (30) vorgesehen ist.

10. Antriebsstrang (11) für ein verbrennungskraftgetriebenes Kraftfahrzeug, um Drehmoment von einer mit einer Antriebsquelle verbundenen Kurbelwelle (2) auf eine Abtriebswelle (4) zu übertragen, gekennzeichnet durch einen im Drehmo mentfluss zwischen der Kurbelwelle (2) und der Abtriebswelle (4) angeordneten Torsionsschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9.