WO2022042788A1 - Crankshaft arrangement comprising a targeted imbalance at the torsional vibration damper - Google Patents

Crankshaft arrangement comprising a targeted imbalance at the torsional vibration damper Download PDF

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WO2022042788A1
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crankshaft
vibration damper
torsional vibration
axis
arrangement
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PCT/DE2021/100619
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Andreas Stuffer
Holger LIETZENMAIER
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—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
    • F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • F16F15/1442—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber with a single mass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/38—Off-centre positioning

Definitions

  • the invention relates to a crankshaft arrangement for a drive train of a motor vehicle that is preferably driven by an internal combustion engine.
  • the crankshaft arrangement has a torsional vibration damper for damping torsional vibrations in the motor vehicle, in particular for damping natural vibrations of a crankshaft of the motor vehicle.
  • the torsional vibration damper is preferably designed as a vibration damper whose natural frequency is tuned to a resonant frequency of the object to be damped, in particular the crankshaft.
  • the torsional vibration damper can be used to damp natural vibrations of a crankshaft of a 3-cylinder engine.
  • crankshaft arrangements with a torsional vibration damper are already known from the prior art.
  • DE 44 20 178 B4 discloses such a crankshaft arrangement.
  • the prior art always has the disadvantage that known crankshaft arrangements do not meet the increased requirements.
  • crankshaft arrangement is to be provided in which a targeted imbalance can be introduced without having to accept disadvantages in terms of higher production costs or lower functionality.
  • the torsional vibration damper has a primary hub that can be connected to the crankshaft in a torque-proof manner.
  • the primary hub can be designed as a sheet metal component be.
  • the primary hub can be attached or attachable to the crankshaft on the primary side.
  • the torsional vibration damper has a damping body, in particular an elastomer, connected to the primary hub.
  • the damping body forms a absorber spring.
  • the damping body can be designed to be rotationally symmetrical, for example having an annular cross section.
  • the damping body is preferably attached to the primary hub radially outside the latter, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the torsional vibration damper has an absorber mass/oscillating mass connected to the primary hub via the damping body.
  • the absorber mass thus forms a mass-spring system with the damping body, the natural frequency of which is set to the vibration frequency to be eliminated, in particular of the crankshaft.
  • the absorber mass can be designed to be rotationally symmetrical, for example having an annular cross section.
  • the absorber mass is preferably attached to the damping body radially outside of the latter, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the connection area can be designed as a recess, in particular as a through hole.
  • the connection area can be designed to be rotationally symmetrical, for example having a circular cross section.
  • connection area is arranged eccentrically within the torsional vibration damper. Eccentric refers to the axis of rotation of the torsional vibration damper or the crankshaft. Thus, the torsional vibration damper is attached to the crankshaft eccentrically/to the axis of rotation of the crankshaft. This means that a longitudinal axis of the torsional vibration damper is deliberately arranged non-concentrically to a longitudinal axis of the connection area, and thus to a rotational axis of the torsional vibration damper.
  • the longitudinal axis of the connection area forms the axis of rotation of the torsional vibration damper and corresponds in particular to an engine axis of the motor vehicle/a crankshaft axis.
  • the longitudinal axis of the torsional vibration damper is offset in the radial direction, ie perpendicular to the axis of rotation.
  • the longitudinal axis of the torsional vibration damper preferably corresponds to a longitudinal axis of the damping body and/or the absorber mass.
  • the connection area is designed and arranged in such a way that the axis of rotation of the torsional vibration damper is offset/non-concentric to the longitudinal axis of the torsional vibration damper.
  • the center of gravity of the torsional vibration damper is offset to the axis of rotation of the torsional vibration damper/non-concentric to the axis of rotation.
  • the longitudinal axis of the torsional vibration damper can essentially correspond to a center of gravity axis of the torsional vibration damper.
  • the center of gravity of the torsional vibration damper can be located, for example, between the longitudinal axis and the axis of rotation, in particular closer to the longitudinal axis than to the axis of rotation.
  • the eccentric arrangement thus provides a cost-effective solution without additional machining, without more complex tooling and/or manufacturing processes and without a lower resistance to contamination for introducing a targeted imbalance.
  • connection area can be arranged eccentrically in such a way that the center of gravity of the torsional vibration damper has a predetermined axial offset relative to the axis of rotation defined by the connection area.
  • the predetermined axial offset can be 1 to 6 mm, more preferably 2 to 4 mm, for example 3 ⁇ 0.5 mm. This has proven particularly advantageous when the absorber mass has a mass of 1000 to 2000 g, since this means that typical imbalance values in the range from 2000 to 4000 gmm can be achieved.
  • the connection area is advantageously arranged eccentrically in such a way that an imbalance value of between 2000 and 4000 gmm results depending on the mass of the absorber mass.
  • the primary hub can have a centering mount for centering on an engine of the motor vehicle.
  • the centering mount can be arranged concentrically to the axis of rotation. This ensures that the interfaces (adapted to the axis of rotation) to the surrounding components do not change despite the eccentric arrangement of the connection area.
  • the centering mount can be formed on an inner peripheral section of the primary hub.
  • the primary hub can have counter-retaining openings, preferably in the form of through-holes, for attachment to the engine of the motor vehicle.
  • the counterhold openings especially their Longitudinal axes can be arranged, in particular equally distributed, on the circumference of a circle concentric to the axis of rotation.
  • a screw hole pattern formed by the counterhold openings is arranged concentrically to the axis of rotation. This ensures that the interfaces (adapted to the axis of rotation) to the surrounding components do not change despite the eccentric arrangement of the connection area.
  • the crankshaft assembly may include a pulley decoupler.
  • a pulley decoupler is a component of an accessory drive.
  • the belt pulley decoupler decouples a belt profile, via which the accessory drive can be driven by means of a belt, from the torsional vibration damper and the crankshaft in order to prevent engine vibrations from being transmitted to the accessory drive.
  • the pulley decoupler is mounted directly to the crankshaft and includes a spring-mass system that connects the crankshaft to the belt through the belt profile.
  • the crankshaft arrangement can have the crankshaft.
  • the crankshaft can be part of the crankshaft arrangement.
  • the crankshaft can have an imbalance area that generates an imbalance when the crankshaft arrangement rotates, the connection area being arranged eccentrically in such a way that the center of gravity of the torsional vibration damper is offset from the axis of rotation in a direction essentially opposite the imbalance area. This has the advantage that the deliberately introduced imbalance counteracts a tilting moment of the crankshaft (or the imbalance area of the crankshaft) and can compensate for this.
  • the torsional vibration damper can have a mounting orientation that defines a predetermined alignment of the torsional vibration damper in the circumferential direction relative to the crankshaft. This ensures that the tilting moment of the crankshaft is reduced and not increased by the purposefully introduced imbalance.
  • the assembly orientation can be formed by a tooth system, for example a Hirth tooth system, with a tooth pitch that is uneven over the circumference.
  • the uneven tooth pitch can be formed by a toothing, such as a Hirth toothing, in which one tooth is missing compared to a uniform tooth pitch.
  • the mounting orientation can be specified by means of a (Hirth) toothing with a missing tooth.
  • the mounting orientation can be formed by an eccentrically arranged connection for the rotary coupling of the torsional vibration damper to the crankshaft.
  • the crankshaft can be mounted in a first rotational position, such as via a first pin on the pulley decoupler, and the torsional vibration damper can be mounted in a second rotational position matched to the first rotational position, such as via a second pin on the pulley decoupler.
  • FIG. 1 shows a side view of a schematic representation of a crankshaft arrangement
  • crankshaft assembly 3 is a comparison of side views of the crankshaft assembly with a prior art crankshaft assembly
  • crankshaft assembly is a comparison of longitudinal sectional views of the crankshaft assembly with the prior art crankshaft assembly.
  • the figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. The features of the individual embodiments can be interchanged.
  • Figs. 1 and 2 are schematic representations of a crankshaft arrangement 1 for a drive train of a motor vehicle.
  • the crankshaft arrangement 1 has a torsional vibration damper 2 for damping torsional vibrations in the motor vehicle.
  • the torsional vibration damper 2 is used to damp natural vibrations of a crankshaft 3 of the motor vehicle.
  • the torsional vibration damper 2 is preferably designed as a vibration damper whose natural frequency is tuned to a resonant frequency of the object to be damped, here the crankshaft 3 .
  • the torsional vibration damper 2 has a primary hub 4 that can be connected to the crankshaft 3 in a torque-proof manner.
  • the primary hub 4 can be designed as a sheet metal component.
  • the primary hub 4 is attached or attachable to the crankshaft 3 on the primary side.
  • the torsional vibration damper 2 has a damping body 5 connected to the primary hub 4 .
  • the damping body 5 forms an absorber spring.
  • the damping body 5 can be formed by an elastomer.
  • the damping body 5 can have an annular cross section. This means that the damping body 5 can be rotationally symmetrical.
  • the damping body 5 is preferably attached to the primary hub 4 radially outside of the latter, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the torsional vibration damper 2 has an absorber mass 6 connected to the primary hub 4 via the damping body 5 .
  • the absorber mass 6 can have an annular cross section. It means that the absorber mass 6 can be rotationally symmetrical.
  • the absorber mass 6 is preferably attached to the damping body 5 radially outside of the latter, in particular in a rotationally fixed manner.
  • connection area 7 for non-rotatable attachment to the crankshaft 3 is formed.
  • the connection area 7 can be designed as a recess, in particular as a through hole.
  • the connection area 7 has a circular cross section.
  • the crankshaft arrangement 1 has a crankshaft screw 8 which fixes the torsional vibration damper 2 to the crankshaft 3 via the connection area 7 .
  • the crankshaft screw 8 passes through the through hole and rests with its head on an axial side of the primary hub 4 facing away from the crankshaft.
  • the primary hub 4 is bolted to the crankshaft 3 via the connection area 7 .
  • connection area 7 is arranged eccentrically within the torsional vibration damper 2 .
  • a longitudinal axis 9 (/a center) of the torsional vibration damper 2 is deliberately non-concentric to a rotational axis 10 of the torsional vibration damper 2 (/a center/a longitudinal axis of the connection area 7).
  • the axis of rotation 10 corresponds in particular to an engine axis of an engine (not shown) of the motor vehicle.
  • the longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2 is thus offset in the radial direction, i.e. perpendicularly, to the axis of rotation 10 .
  • the longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2 preferably corresponds to a longitudinal axis of the damping body 5 and/or the absorber mass 6.
  • the connection area 7 is designed and arranged in such a way that the axis of rotation 10 of the torsional vibration damper 2 is offset/not offset from the longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2. arranged concentrically.
  • the longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2 preferably essentially corresponds to a center of gravity axis 11 of the torsional vibration damper 2.
  • the center of gravity axis 11 of the torsional vibration damper 2 For example, between the longitudinal axis 9 and the axis of rotation 10, in particular closer to the longitudinal axis 9 than to the axis of rotation 10 are located.
  • the center of gravity axis 11 of the torsional vibration damper 2 is offset/non-concentric to the axis of rotation 10 of the torsional vibration damper 2 .
  • the primary hub 4 can have a centner mount 12 .
  • the centering mount 12 is used for centering on the engine of the motor vehicle.
  • the centering mount 12 can be formed, for example, on an inner peripheral section of the primary hub 4 .
  • the centering receptacle 12 is preferably arranged concentrically to the axis of rotation 10 .
  • the primary hub can have 4 holes 13 .
  • the holes 13 are used, in particular as counter-retaining openings, for attachment/during assembly on the engine of the motor vehicle.
  • the holes 13 are distributed evenly over the circumference of the torsional vibration damper 2 .
  • the holes 13 that is to say their longitudinal axes 14 , are preferably arranged on the circumference of a circle concentric with the axis of rotation 10 .
  • a screw-on hole pattern formed by the holes 13 is thus arranged concentrically to the axis of rotation 10 .
  • the crankshaft assembly 1 may include a pulley decoupler 15 .
  • the belt pulley decoupler 15 is only indicated in principle.
  • Pulley decoupler 15 is part of an accessory drive.
  • the pulley decoupler 15 decouples a belt profile 16, via which the accessory drive can be driven by means of a belt (not shown), from the torsional vibration damper 2 and the crankshaft 3.
  • the pulley decoupler 16 is mounted directly on the crankshaft 3 and has a spring-mass system that drives the crankshaft 3 connects to the belt via the belt profile 16.
  • the crankshaft assembly 1 may preferably include a mounting orientation 17 .
  • the assembly orientation 17 serves to provide a predetermined orientation of the gate sion vibration damper 2 set relative to the crankshaft 3.
  • the mounting orientation 17 defines an orientation of the torsional vibration damper 2 in the circumferential direction relative to the crankshaft 3 .
  • the torsional vibration damper 2 is aligned in such a way that a moment that is caused by the targeted imbalance due to the eccentric arrangement of the connection area 7 counteracts a tilting moment of the crankshaft 3 .
  • the mounting orientation 17 is preferably arranged eccentrically to the axis of rotation 10 .
  • the assembly orientation 17 can be formed by a first pin 18 connecting the crankshaft 3 to the pulley decoupler 15 in a predetermined rotational position and a second pin 19 connecting the torsional vibration damper 2 to the pulley decoupler 15 in a predetermined rotational position.
  • the mounting orientation 17 can be designed as a Hirth toothing with a tooth pitch that is uneven over the circumference, for example with one missing tooth compared to an even tooth pitch, even if this is not shown.
  • the primary hub 4 has a cylindrical outer peripheral portion 20 .
  • the cylindrical outer peripheral section 20 is concentric to the longitudinal axis 9 or the center of gravity axis 11 and eccentric/not concentric to the axis of rotation 10 .
  • the cylindrical outer peripheral section 20 serves to accommodate the damping body 5 on its outer diameter 21 .
  • a first end section 22 of the primary hub 4 extends radially inward (/in a plane perpendicular to the longitudinal axis 9 or the center of gravity axis 11 or the axis of rotation 10).
  • the holes 13 are formed in the first end-side section 22 .
  • a cylindrical inner peripheral portion 23 extends axially toward the crankshaft 3 from an inner radial end of the first face portion 22 .
  • the cylindrical inner peripheral section 23 is concentric to the axis of rotation 10 and eccentric/not concentric to the longitudinal axis 9 or the axis of gravity 11 .
  • the cylindrical inner peripheral section 23 forms the centering mount 12 on its inner diameter 23 .
  • a second end section extends from an axial end of the cylindrical inner circumferential section 23 facing the crankshaft 3 24 of the primary hub 4 radially inwards (/in a plane perpendicular to the longitudinal axis 9 or the center of gravity 11 or the axis of rotation 10).
  • the connection area 7 is formed in the second end-side section 24 .
  • Figs. 3 and 4 show a comparison of side views and longitudinal sectional views of the described crankshaft arrangement 1 (shown on the right) with a crankshaft arrangement 1' of the prior art (shown on the left).
  • Components of the prior art crankshaft assembly T are primed with corresponding components of the crankshaft assembly 1 described.
  • connection area 7, the centering receptacle 12 and the holes 13 in relation to the axis of rotation 10 or in relation to the axis of rotation 10' of the prior art have not changed.
  • the positions of the connection area 7, the centering receptacle 12 and the holes 13 have changed in relation to the longitudinal axis 9 (and/or the axis of gravity 11) or in relation to the longitudinal axis 9' (and/or the axis of gravity 11') of the prior art .
  • the positions of the torsional vibration damper 2 as a whole (or the damping body 5 and/or the absorber mass 6) differ from the prior art, which in turn has an effect on the position of the center of gravity (and thus the imbalance during rotation) of the torsional vibration damper 2.
  • the primary hub 4, in particular in the area of the first end-side section 22, is not rotationally symmetrical.
  • the cylindrical outer peripheral section 20, the cylindrical inner peripheral section 23 and the second end-side section 24 are rotationally symmetrical in themselves.

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Abstract

The invention relates to a crankshaft arrangement (1) for a drive train of a motor vehicle, comprising a torsional vibration damper (2) for damping torsional vibrations of a crankshaft (3) of the motor vehicle, which torsional vibration damper (2) comprises a primary hub (4) which is connectable to the crankshaft (3) fixedly for conjoint rotation, a damping body (5) which is connected to the primary hub (4), and an absorber mass (6) which is connected via the damping body (5) to the primary hub (4), wherein an attachment region (7) for attaching to the crankshaft (3) fixedly for conjoint rotation is configured on the primary hub (4), wherein the attachment region (7) is arranged eccentrically within the torsional vibration damper (2).

Description

Kurbelwellenanordnunq mit gezielter Unwucht am Torsionsschwingungsdämpfer Crankshaft arrangement with targeted imbalance on the torsional vibration damper
Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenanordnung für einen Antriebsstrang eines vorzugsweise verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Kurbelwellenanordnung weist einen Torsionsschwingungsdämpfer zum Dämpfen von Drehschwingungen in dem Kraftfahrzeug, insbesondere zum Dämpfen von Eigenschwingungen einer Kurbelwelle des Kraftfahrzeugs, auf. Das heißt, dass der Torsionsschwingungsdämpfer vorzugsweise als ein Schwingungstilger ausgebildet ist, dessen Eigenfrequenz auf eine Resonanzfrequenz des zu dämpfenden Objekts, insbesondere der Kurbelwelle, abgestimmt ist. Insbesondere kann der Torsionsschwingungsdämpfer zum Dämpfen von Eigenschwingungen einer Kurbelwelle eines 3-Zylinder-Motors eingesetzt werden. The invention relates to a crankshaft arrangement for a drive train of a motor vehicle that is preferably driven by an internal combustion engine. The crankshaft arrangement has a torsional vibration damper for damping torsional vibrations in the motor vehicle, in particular for damping natural vibrations of a crankshaft of the motor vehicle. This means that the torsional vibration damper is preferably designed as a vibration damper whose natural frequency is tuned to a resonant frequency of the object to be damped, in particular the crankshaft. In particular, the torsional vibration damper can be used to damp natural vibrations of a crankshaft of a 3-cylinder engine.
Aus dem Stand der Technik sind bereits solche Kurbelwellenanordnungen mit einem Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. Zum Beispiel offenbart die DE 44 20 178 B4 eine solche Kurbelwellenanordnung. Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass bekannte Kurbelwellenanordnungen den gestiegenen Anforderungen nicht genügen. Such crankshaft arrangements with a torsional vibration damper are already known from the prior art. For example, DE 44 20 178 B4 discloses such a crankshaft arrangement. However, the prior art always has the disadvantage that known crankshaft arrangements do not meet the increased requirements.
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildem. Insbesondere soll eine Kurbelwellenanordnung bereitgestellt werden, bei der eine gezielte Unwucht eingebracht werden kann, ohne dass Nachteile hinsichtlich höherer Herstellungskosten oder einer geringeren Funktionalität in Kauf genommen werden müssen. It is therefore the object of the invention to avoid or at least alleviate the disadvantages of the prior art. In particular, a crankshaft arrangement is to be provided in which a targeted imbalance can be introduced without having to accept disadvantages in terms of higher production costs or lower functionality.
Diese Aufgabe wird durch eine Kurbelwellenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. This problem is solved by a crankshaft arrangement with the features of patent claim 1 . Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims and are explained in more detail below.
Demnach weist der Torsionsschwingungsdämpfer eine drehfest mit der Kurbelwelle verbindbare Primärnabe auf. Die Primärnabe kann als ein Blechbauteil ausgebildet sein. Die Primärnabe kann insbesondere primärseitig an der Kurbelwelle angebracht oder anbringbar sein. Zudem weist der Torsionsschwingungsdämpfer einen mit der Primärnabe verbundenen Dämpfungskörper, insbesondere ein Elastomer, auf. Der Dämpfungskörper bildet eine Tilgerfeder. Insbesondere kann der Dämpfungskörper rotationssymmetrisch ausgebildet sein, beispielsweise einen ringförmigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist der Dämpfungskörper radial außerhalb der Primärnabe an dieser, insbesondere drehfest, angebracht. Ferner weist der Torsionsschwingungsdämpfer eine über den Dämpfungskörper mit der Primärnabe verbundene Til- germasse/Schwingmasse auf. Somit bildet die Tilgermasse mit dem Dämpfungskörper ein Masse-Feder-System, dessen Eigenfrequenz auf die zu eliminierende Schwingfrequenz, insbesondere der Kurbelwelle, eingestellt ist. Insbesondere kann die Tilgermasse rotationssymmetrisch ausgebildet sein, beispielsweise einen ringförmigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist die Tilgermasse radial außerhalb des Dämpfungskörpers an diesem, insbesondere drehfest, angebracht. An dem Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere der Primärnabe, ist ein Anbindungsbereich zum drehfesten Anbringen an der Kurbelwelle ausgebildet. Der Anbindungsbereich kann als eine Aussparung, insbesondere als ein Durchgangsloch, ausgebildet sein. Insbesondere kann der Anbindungsbereich rotationssymmetrisch ausgebildet sein, beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Accordingly, the torsional vibration damper has a primary hub that can be connected to the crankshaft in a torque-proof manner. The primary hub can be designed as a sheet metal component be. In particular, the primary hub can be attached or attachable to the crankshaft on the primary side. In addition, the torsional vibration damper has a damping body, in particular an elastomer, connected to the primary hub. The damping body forms a absorber spring. In particular, the damping body can be designed to be rotationally symmetrical, for example having an annular cross section. The damping body is preferably attached to the primary hub radially outside the latter, in particular in a rotationally fixed manner. Furthermore, the torsional vibration damper has an absorber mass/oscillating mass connected to the primary hub via the damping body. The absorber mass thus forms a mass-spring system with the damping body, the natural frequency of which is set to the vibration frequency to be eliminated, in particular of the crankshaft. In particular, the absorber mass can be designed to be rotationally symmetrical, for example having an annular cross section. The absorber mass is preferably attached to the damping body radially outside of the latter, in particular in a rotationally fixed manner. On the torsional vibration damper, in particular the primary hub, there is a connection area for non-rotatable attachment to the crankshaft. The connection area can be designed as a recess, in particular as a through hole. In particular, the connection area can be designed to be rotationally symmetrical, for example having a circular cross section.
Der Anbindungsbereich ist exzentrisch innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet. Exzentrisch bezieht sich dabei auf die Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers bzw. der Kurbelwelle. Somit ist der Torsionsschwingungsdämpfer exzentrisch an der Kurbelwelle /zu der Rotationsachse der Kurbelwelle angebracht. Das heißt, dass eine Längsachse des Torsionsschwingungsdämpfers gezielt nicht-konzentrisch zu einer Längsachse des Anbindungsbereichs, und damit zu einer Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers, angeordnet ist. Die Längsachse des Anbindungsbereichs bildet die Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers und entspricht insbesondere einer Motorachse des Kraftfahrzeugs/einer Kurbelwellenachse. Somit ist die Längsachse des Torsionsschwingungsdämpfers in Radialrichtung, d.h. senkrecht, zu der Rotationsachse versetzt angeordnet. Die Längsachse des Torsionsschwingungsdämpfers entspricht dabei vorzugsweise einer Längsachse des Dämpfungskörpers und/oder der Tilgermasse. Mit anderen Worten ist der Anbindungsbereich derart ausgebildet und angeordnet, dass die Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers zu der Längsachse des Torsionsschwingungsdämpfers versetzt/nicht-konzentrisch angeordnet ist. The connection area is arranged eccentrically within the torsional vibration damper. Eccentric refers to the axis of rotation of the torsional vibration damper or the crankshaft. Thus, the torsional vibration damper is attached to the crankshaft eccentrically/to the axis of rotation of the crankshaft. This means that a longitudinal axis of the torsional vibration damper is deliberately arranged non-concentrically to a longitudinal axis of the connection area, and thus to a rotational axis of the torsional vibration damper. The longitudinal axis of the connection area forms the axis of rotation of the torsional vibration damper and corresponds in particular to an engine axis of the motor vehicle/a crankshaft axis. Thus, the longitudinal axis of the torsional vibration damper is offset in the radial direction, ie perpendicular to the axis of rotation. The longitudinal axis of the torsional vibration damper preferably corresponds to a longitudinal axis of the damping body and/or the absorber mass. In other words the connection area is designed and arranged in such a way that the axis of rotation of the torsional vibration damper is offset/non-concentric to the longitudinal axis of the torsional vibration damper.
Durch die exzentrische Anordnung des Anbindungsbereichs innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers ist auch die Schwerpunktsachse des Torsionsschwingungsdämpfers zu der Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers versetzt/nicht- konzentrisch zu der Rotationsachse. Dadurch entsteht bei der Rotation des Torsionsschwingungsdämpfers eine gezielt in Abhängigkeit der Exzentrität einstellbare Unwucht. Beispielsweise kann die Längsachse des Torsionsschwingungsdämpfers im Wesentlichen einer Schwerpunktsachse des Torsionsschwingungsdämpfers entsprechen. Alternativ kann sich die Schwerpunktsachse des Torsionsschwingungsdämpfers beispielsweise zwischen der Längsachse und der Rotationsachse, insbesondere näher an der Längsachse als an der Rotationsachse, befinden. Due to the eccentric arrangement of the connection area within the torsional vibration damper, the center of gravity of the torsional vibration damper is offset to the axis of rotation of the torsional vibration damper/non-concentric to the axis of rotation. As a result, when the torsional vibration damper rotates, an imbalance occurs that can be adjusted in a targeted manner as a function of the eccentricity. For example, the longitudinal axis of the torsional vibration damper can essentially correspond to a center of gravity axis of the torsional vibration damper. Alternatively, the center of gravity of the torsional vibration damper can be located, for example, between the longitudinal axis and the axis of rotation, in particular closer to the longitudinal axis than to the axis of rotation.
Dies hat den Vorteil, dass durch die exzentrische Anordnung des Anbindungsbereichs innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers auf einfache Weise die Rotationsachse und der Schwerpunkt/die Schwerpunktachse des Torsionsschwingungsdämpfers zueinander beabstandet werden können. Mit anderen Worten wird die Unwucht über eine gezielte Nicht-Konzentrität der Nabe/Primärnabe des Torsionsschwingungsdämpfers bzw. mindestens eines primärseitig angebrachten Blechs erzeugt. This has the advantage that the axis of rotation and the center of gravity/the center of gravity of the torsional vibration damper can easily be spaced apart from one another due to the eccentric arrangement of the connection area within the torsional vibration damper. In other words, the imbalance is generated by a targeted non-concentricity of the hub/primary hub of the torsional vibration damper or at least one sheet metal attached on the primary side.
Im Gegensatz zu der Einbringung einer gezielten Unwucht am Torsionsschwingungsdämpfer durch das Vorsehen von Aussparungen, die in einem maximal 180°-Abschnitt eines kurbelwellenfesten Blechs einer Riemenscheibe oder eines Torsionsschwingungsdämpfers ausgebildet sind, müssen zum einen keine zusätzliche Öffnungen in den Torsionsschwingungsdämpfer eingebracht werden und zum anderen wird die Abschirmungswirkung gegenüber Kontaminationsprodukten, wie Wasser oder Steinen, nicht durch die großen Aussparungen geschwächt. Im Gegensatz zu der Einbringung einer gezielten Unwucht am Torsionsschwingungsdämpfer durch das Vorsehen von (exzentrisch) angebrachten/ angeschweißten/ angeklebten/ angetoxten Zusatzmassen an einem kurbelwellenfesten Blech einer Riemenscheibe oder eines Torsionsschwingungsdämpfers sind keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte und Zusatzmassen ge- genüber einem Torsionsschwingungsdämpfer ohne gezielte Unwucht nötig. Im Gegensatz zu der Einbringung einer gezielten Unwucht am Torsionsschwingungsdämpfer durch das mittels einer Schmiedekontur und/oder Zerspanungskontur ungleichförmige Verteilen der Masse an der Tilgermasse/am Massering eines Torsionsschwingungsdämpfers sind keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte gegenüber einem Torsionsschwingungsdämpfer ohne gezielte Unwucht nötig. Somit wird durch die exzentrische Anordnung eine kostengünstige Lösung ohne zusätzliche Bearbeitung, ohne komplexere Werkzeug- und/oder Herstellprozesse und ohne geringeren Kontaminationswiderstand zur Einbringung einer gezielten Unwucht bereitgestellt. In contrast to the introduction of a targeted imbalance in the torsional vibration damper by providing recesses that are formed in a maximum 180° section of a crankshaft-mounted plate of a belt pulley or a torsional vibration damper, no additional openings have to be made in the torsional vibration damper and on the other hand the shielding effect against contamination products, such as water or stones, is not weakened by the large gaps. In contrast to the introduction of a targeted imbalance in the torsional vibration damper by providing (eccentrically) attached/welded/glued/toxed additional masses to a crankshaft-mounted plate of a belt pulley or a torsional vibration damper, no additional processing steps and additional masses are required. compared to a torsional vibration damper without a targeted imbalance. In contrast to the introduction of a targeted imbalance in the torsional vibration damper through the non-uniform distribution of the mass on the absorber mass/on the mass ring of a torsional vibration damper by means of a forging contour and/or machining contour, no additional processing steps are required compared to a torsional vibration damper without a specific imbalance. The eccentric arrangement thus provides a cost-effective solution without additional machining, without more complex tooling and/or manufacturing processes and without a lower resistance to contamination for introducing a targeted imbalance.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Anbindungsbereich derart exzentrisch angeordnet sein, dass die Schwerpunktachse des Torsionsschwingungsdämpfers zu der durch den Anbindungsbereich definierten Rotationsachse einen vorbestimmten Achsversatz hat. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der vorbestimmte Achsversatz 1 bis 6 mm, weiter bevorzugt 2 bis 4 mm, beispielsweise 3 ± 0,5 mm, betragen. Dies hat sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Tilgermasse eine Masse von 1000 bis 2000 g besitzt, da dadurch typische Unwucht- Werte im Bereich von 2000 bis 4000 gmm erreicht werden können. Mit anderen Worten ist der Anbindungsbereich vorteilhafterweise derart exzentrisch angeordnet, dass sich in Abhängigkeit der Masse der Tilgermasse ein Unwucht-Wert zwischen 2000 und 4000 gmm ergibt. According to a preferred embodiment, the connection area can be arranged eccentrically in such a way that the center of gravity of the torsional vibration damper has a predetermined axial offset relative to the axis of rotation defined by the connection area. According to a preferred development, the predetermined axial offset can be 1 to 6 mm, more preferably 2 to 4 mm, for example 3±0.5 mm. This has proven particularly advantageous when the absorber mass has a mass of 1000 to 2000 g, since this means that typical imbalance values in the range from 2000 to 4000 gmm can be achieved. In other words, the connection area is advantageously arranged eccentrically in such a way that an imbalance value of between 2000 and 4000 gmm results depending on the mass of the absorber mass.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Primärnabe eine Zentrieraufnahme zur Zentrierung an einem Motor des Kraftfahrzeugs aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann die Zentrieraufnahme konzentrisch zu der Rotationsachse angeordnet sein. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die (auf die Rotationsachse abgestimmten) Schnittstellen zu den umliegenden Bauteilen trotz der exzentrischen Anordnung des Anbindungsbereichs nicht ändern. Beispielsweise kann die Zentrieraufnahme an einem Innenumfangsabschnitt der Primärnabe ausgebildet sein. According to a preferred embodiment, the primary hub can have a centering mount for centering on an engine of the motor vehicle. According to a preferred development, the centering mount can be arranged concentrically to the axis of rotation. This ensures that the interfaces (adapted to the axis of rotation) to the surrounding components do not change despite the eccentric arrangement of the connection area. For example, the centering mount can be formed on an inner peripheral section of the primary hub.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Primärnabe, vorzugsweise als Durchgangslöcher ausgebildete, Gegenhalte-Öffnungen zur Anbringung an dem Motor des Kraftfahrzeugs aufweisen. Die Gegenhalte-Öffnungen, insbesondere deren Längsachsen, können, insbesondere gleichverteilt, auf dem Umfang eines zu der Rotationsachse konzentrischen Kreises angeordnet sein. Mit anderen Worten ist ein durch die Gegenhalte-Öffnungen ausgebildetes Anschraub-Lochbild konzentrisch zu der Rotationsachse angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die (auf die Rotationsachse abgestimmten) Schnittstellen zu den umliegenden Bauteilen trotz der exzentrischen Anordnung des Anbindungsbereichs nicht ändern. According to a preferred embodiment, the primary hub can have counter-retaining openings, preferably in the form of through-holes, for attachment to the engine of the motor vehicle. The counterhold openings, especially their Longitudinal axes can be arranged, in particular equally distributed, on the circumference of a circle concentric to the axis of rotation. In other words, a screw hole pattern formed by the counterhold openings is arranged concentrically to the axis of rotation. This ensures that the interfaces (adapted to the axis of rotation) to the surrounding components do not change despite the eccentric arrangement of the connection area.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelwellenanordnung einen Riemenscheibenentkoppler aufweisen. Ein Riemenscheibenentkoppler ist ein Bestandteil eines Nebenaggregattriebs. Der Riemenscheibenentkoppler entkoppelt ein Riemenprofil, über das der Nebenaggregattrieb mittels eines Riemens antreibbar ist, von dem Torsionsschwingungsdämpfer und der Kurbelwelle, um zu verhindern, dass sich Motorvibrationen an den Nebenaggregattrieb übertragen. Üblicherweise ist der Riemenscheibenentkoppler direkt an der Kurbelwelle montiert und weist ein Federmassesystem auf, das die Kurbelwelle über das Riemenprofil mit dem Riemen verbindet. Da die durch das Riemenprofil definierte Riemenspur gute Rundlaufeigenschaften aufweisen muss, bietet sich eine beschriebene nicht-konzentrische Lösung des Torsionsschwingungsdämpfers insbesondere nur dann an, wenn das Riemenprofil über die Entkopplung durch den Riemenscheibenentkoppler unabhängig von dem Torsionsschwingungsdämpfer angetrieben wird. According to a preferred embodiment, the crankshaft assembly may include a pulley decoupler. A pulley decoupler is a component of an accessory drive. The belt pulley decoupler decouples a belt profile, via which the accessory drive can be driven by means of a belt, from the torsional vibration damper and the crankshaft in order to prevent engine vibrations from being transmitted to the accessory drive. Typically, the pulley decoupler is mounted directly to the crankshaft and includes a spring-mass system that connects the crankshaft to the belt through the belt profile. Since the belt track defined by the belt profile must have good concentricity properties, a described non-concentric solution of the torsional vibration damper is only suitable if the belt profile is driven independently of the torsional vibration damper via the decoupling by the belt pulley decoupler.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelwellenanordnung die Kurbelwelle aufweisen. Das heißt, dass die Kurbelwelle Bestandteil der Kurbelwellenanordnung sein kann. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Kurbelwelle einen bei Rotation der Kurbelwellenanordnung eine Unwucht erzeugenden Unwuchtsbereich aufweisen, wobei der Anbindungsbereich derart exzentrisch angeordnet ist, dass die Schwerpunktachse des Torsionsschwingungsdämpfers zu der Rotationsachse in eine dem Unwuchtsbereich im Wesentlichen gegenüberliegende Richtung versetzt ist. Dies hat den Vorteil, dass die gezielte eingebrachte Unwucht einem Kippmoment der Kurbelwelle (bzw. des Unwuchtsbereichs der Kurbelwelle) entgegenwirkt und dieses kompensieren kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Torsionsschwingungsdämpfer eine Montageorientierung besitzen, die eine vorgegebene Ausrichtung des Torsionsschwingungsdämpfer in Umfangsrichtung relativ zu der Kurbelwelle festlegt. So wird sichergestellt, dass durch die gezielt eingebracht Unwucht ein Kippmoment der Kurbelwelle verringert und nicht verstärkt wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Montageorientierung durch eine Verzahnung, etwa eine Hirthverzahnung, mit einer über den Umfang ungleichmäßigen Zahnteilung ausgebildet ist. Vorzugsweise kann die ungleichmäßige Zahnteilung durch eine Verzahnung, etwa eine Hirthverzahnung, gebildet sein, bei der gegenüber einer gleichmäßigen Zahnteilung ein Zahn fehlt. Mit anderen Worten kann die Montagorientierung mittels einer (Hirth-) Verzahnung mit einem fehlenden Zahn vorgegeben sein. Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Montageorientierung durch eine exzentrisch angeordnete Verbindung zum Drehkoppeln des Torsionsschwingungsdämpfers mit der Kurbelwelle ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Kurbelwelle in einer ersten Drehposition, etwa über einen ersten Pin an dem Riemenscheibenentkoppler, angebracht sein und der Torsionsschwingungsdämpfer in einer auf die erste Drehposition abgestimmten, zweiten Drehposition, etwa über einen zweiten Pin an dem Riemenscheibenentkoppler, angebracht sein. According to a preferred embodiment, the crankshaft arrangement can have the crankshaft. This means that the crankshaft can be part of the crankshaft arrangement. According to an advantageous development, the crankshaft can have an imbalance area that generates an imbalance when the crankshaft arrangement rotates, the connection area being arranged eccentrically in such a way that the center of gravity of the torsional vibration damper is offset from the axis of rotation in a direction essentially opposite the imbalance area. This has the advantage that the deliberately introduced imbalance counteracts a tilting moment of the crankshaft (or the imbalance area of the crankshaft) and can compensate for this. According to a preferred embodiment, the torsional vibration damper can have a mounting orientation that defines a predetermined alignment of the torsional vibration damper in the circumferential direction relative to the crankshaft. This ensures that the tilting moment of the crankshaft is reduced and not increased by the purposefully introduced imbalance. According to an advantageous further development, the assembly orientation can be formed by a tooth system, for example a Hirth tooth system, with a tooth pitch that is uneven over the circumference. Preferably, the uneven tooth pitch can be formed by a toothing, such as a Hirth toothing, in which one tooth is missing compared to a uniform tooth pitch. In other words, the mounting orientation can be specified by means of a (Hirth) toothing with a missing tooth. According to another advantageous development, the mounting orientation can be formed by an eccentrically arranged connection for the rotary coupling of the torsional vibration damper to the crankshaft. For example, the crankshaft can be mounted in a first rotational position, such as via a first pin on the pulley decoupler, and the torsional vibration damper can be mounted in a second rotational position matched to the first rotational position, such as via a second pin on the pulley decoupler.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with the aid of drawings. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Prinzipdarstellung einer Kurbelwellenanordnung, 1 shows a side view of a schematic representation of a crankshaft arrangement,
Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer Prinzipdarstellung der Kurbelwellenanordnung, 2 shows a longitudinal sectional view of a schematic representation of the crankshaft arrangement,
Fig. 3 einen Vergleich von Seitenansichten der Kurbelwellenanordnung mit einer Kurbelwellenanordnung des Stands der Technik, und 3 is a comparison of side views of the crankshaft assembly with a prior art crankshaft assembly, and
Fig. 4 einen Vergleich von Längsschnittansichten der Kurbelwellenanordnung mit der Kurbelwellenanordnung des Stands der Technik. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden. 4 is a comparison of longitudinal sectional views of the crankshaft assembly with the prior art crankshaft assembly. The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. The features of the individual embodiments can be interchanged.
In Fign. 1 und 2 sind Prinzipdarstellungen einer Kurbelwellenanordnung 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs abgebildet. Die Kurbelwellenanordnung 1 weist einen Torsionsschwingungsdämpfer 2 zum Dämpfen von Drehschwingungen in dem Kraftfahrzeug auf. Insbesondere wird der Torsionsschwingungsdämpfer 2 zum Dämpfen von Eigenschwingungen einer Kurbelwelle 3 des Kraftfahrzeugs eingesetzt. Das heißt, dass der Torsionsschwingungsdämpfer 2 vorzugsweise als ein Schwingungstilger ausgebildet ist, dessen Eigenfrequenz auf eine Resonanzfrequenz des zu dämpfenden Objekts, hier der Kurbelwelle 3, abgestimmt ist. In Figs. 1 and 2 are schematic representations of a crankshaft arrangement 1 for a drive train of a motor vehicle. The crankshaft arrangement 1 has a torsional vibration damper 2 for damping torsional vibrations in the motor vehicle. In particular, the torsional vibration damper 2 is used to damp natural vibrations of a crankshaft 3 of the motor vehicle. This means that the torsional vibration damper 2 is preferably designed as a vibration damper whose natural frequency is tuned to a resonant frequency of the object to be damped, here the crankshaft 3 .
Der Torsionsschwingungsdämpfer 2 weist eine drehfest mit der Kurbelwelle 3 verbindbare Primärnabe 4 auf. Die Primärnabe 4 kann als ein Blechbauteil ausgebildet sein. Die Primärnabe 4 ist primärseitig an der Kurbelwelle 3 angebracht oder anbringbar. The torsional vibration damper 2 has a primary hub 4 that can be connected to the crankshaft 3 in a torque-proof manner. The primary hub 4 can be designed as a sheet metal component. The primary hub 4 is attached or attachable to the crankshaft 3 on the primary side.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 2 weist einen mit der Primärnabe 4 verbundenen Dämpfungskörper 5 auf. Der Dämpfungskörper 5 bildet eine Tilgerfeder. Der Dämpfungskörper 5 kann durch ein Elastomer gebildet sein. Insbesondere kann der Dämpfungskörper 5 einen ringförmigen Querschnitt aufweisen. Das heißt, dass der Dämpfungskörper 5 rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist der Dämpfungskörper 5 radial außerhalb der Primärnabe 4 an dieser, insbesondere drehfest, angebracht. The torsional vibration damper 2 has a damping body 5 connected to the primary hub 4 . The damping body 5 forms an absorber spring. The damping body 5 can be formed by an elastomer. In particular, the damping body 5 can have an annular cross section. This means that the damping body 5 can be rotationally symmetrical. The damping body 5 is preferably attached to the primary hub 4 radially outside of the latter, in particular in a rotationally fixed manner.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 2 weist eine über den Dämpfungskörper 5 mit der Primärnabe 4 verbundene Tilgermasse 6 auf. Das heißt, dass die Tilgermasse 6 mit dem Dämpfungskörper 5 ein Masse-Feder-System bildet, dessen Eigenfrequenz auf die zu eliminierende Schwingfrequenz, insbesondere der Kurbelwelle 3, eingestellt ist. Die Tilgermasse 6 kann einen ringförmigen Querschnitt aufweisen. Das heißt, dass die Tilgermasse 6 rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist die Tilgermasse 6 radial außerhalb des Dämpfungskörpers 5 an diesem, insbesondere drehtest, angebracht. The torsional vibration damper 2 has an absorber mass 6 connected to the primary hub 4 via the damping body 5 . This means that the absorber mass 6 forms a mass-spring system with the damping body 5, the natural frequency of which is set to the vibration frequency to be eliminated, in particular of the crankshaft 3. The absorber mass 6 can have an annular cross section. It means that the absorber mass 6 can be rotationally symmetrical. The absorber mass 6 is preferably attached to the damping body 5 radially outside of the latter, in particular in a rotationally fixed manner.
An dem Torsionsschwingungsdämpfer 2, insbesondere der Primärnabe 4, ist ein Anbindungsbereich 7 zum drehfesten Anbringen an der Kurbelwelle 3 ausgebildet. Der Anbindungsbereich 7 kann als eine Aussparung, insbesondere als ein Durchgangsloch, ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform weist der Anbindungsbereich 7 einen kreisförmigen Querschnitt auf. Zur Anbringung an der Kurbelwelle 3 weist die Kurbelwellenanordnung 1 eine Kurbelwellenschraube 8 auf, die den Torsionsschwingungsdämpfer 2 über den Anbindungsbereich 7 an der Kurbelwelle 3 festlegt. In der dargestellten Ausführungsform durchgreift die Kurbelwellenschraube 8 das Durchgangsloch und liegt mit ihrem Kopf an einer kurbelwellenabgewandten Axialseite der Primärnabe 4 an. Mit anderen Worten ist die Primärnabe 4 über den Anbindungsbereich 7 an der Kurbelwelle 3 angeschraubt. On the torsional vibration damper 2, in particular the primary hub 4, a connection area 7 for non-rotatable attachment to the crankshaft 3 is formed. The connection area 7 can be designed as a recess, in particular as a through hole. In the embodiment shown, the connection area 7 has a circular cross section. For attachment to the crankshaft 3 , the crankshaft arrangement 1 has a crankshaft screw 8 which fixes the torsional vibration damper 2 to the crankshaft 3 via the connection area 7 . In the embodiment shown, the crankshaft screw 8 passes through the through hole and rests with its head on an axial side of the primary hub 4 facing away from the crankshaft. In other words, the primary hub 4 is bolted to the crankshaft 3 via the connection area 7 .
Der Anbindungsbereich 7 ist exzentrisch innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers 2 angeordnet. Das heißt, dass eine Längsachse 9 (/ein Zentrum) des Torsionsschwingungsdämpfers 2 gezielt nicht-konzentrisch zu einer Rotationsachse 10 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 (/einem Zentrum/einer Längsachse des Anbindungsbereichs 7) angeordnet ist. Die Rotationsachse 10 entspricht insbesondere einer Motorachse eines (nicht dargestellten) Motors des Kraftfahrzeugs. Somit ist die Längsachse 9 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 in Radialrichtung, d.h. senkrecht, zu der Rotationsachse 10 versetzt angeordnet. Die Längsachse 9 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 entspricht vorzugsweise einer Längsachse des Dämpfungskörpers 5 und/oder der Tilgermasse 6. Mit anderen Worten ist der Anbindungsbereich 7 derart ausgebildet und angeordnet, dass die Rotationsachse 10 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 zu der Längsachse 9 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 versetzt/nicht-konzentrisch angeordnet ist. The connection area 7 is arranged eccentrically within the torsional vibration damper 2 . This means that a longitudinal axis 9 (/a center) of the torsional vibration damper 2 is deliberately non-concentric to a rotational axis 10 of the torsional vibration damper 2 (/a center/a longitudinal axis of the connection area 7). The axis of rotation 10 corresponds in particular to an engine axis of an engine (not shown) of the motor vehicle. The longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2 is thus offset in the radial direction, i.e. perpendicularly, to the axis of rotation 10 . The longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2 preferably corresponds to a longitudinal axis of the damping body 5 and/or the absorber mass 6. In other words, the connection area 7 is designed and arranged in such a way that the axis of rotation 10 of the torsional vibration damper 2 is offset/not offset from the longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2. arranged concentrically.
Vorzugsweise entspricht die Längsachse 9 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 im Wesentlichen einer Schwerpunktsachse 11 des Torsionsschwingungsdämpfers 2. Alternativ kann sich die Schwerpunktsachse 11 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 beispielsweise zwischen der Längsachse 9 und der Rotationsachse 10, insbesondere näher an der Längsachse 9 als an der Rotationsachse 10, befinden. Somit ist auch die Schwerpunktsachse 11 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 zu der Rotationsachse 10 des Torsionsschwingungsdämpfers 2 versetzt/nicht-konzentrisch angeordnet. The longitudinal axis 9 of the torsional vibration damper 2 preferably essentially corresponds to a center of gravity axis 11 of the torsional vibration damper 2. Alternatively, the center of gravity axis 11 of the torsional vibration damper 2 For example, between the longitudinal axis 9 and the axis of rotation 10, in particular closer to the longitudinal axis 9 than to the axis of rotation 10 are located. Thus, the center of gravity axis 11 of the torsional vibration damper 2 is offset/non-concentric to the axis of rotation 10 of the torsional vibration damper 2 .
Dadurch kann eine gezielte Unwucht eingebacht und Kippmoment der Kurbelwelle 3 kompensiert werden. As a result, a targeted imbalance can be introduced and the tilting moment of the crankshaft 3 can be compensated for.
Zusätzlich kann die Primärnabe 4 eine Zentneraufnahme 12 aufweisen. Die Zentrieraufnahme 12 dient zur Zentrierung an dem Motor des Kraftfahrzeugs. Die Zentrieraufnahme 12 kann beispielsweise an einem Innenumfangsabschnitt der Primärnabe 4 ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Zentrieraufnahme 12 konzentrisch zu der Rotationsachse 10 angeordnet. In addition, the primary hub 4 can have a centner mount 12 . The centering mount 12 is used for centering on the engine of the motor vehicle. The centering mount 12 can be formed, for example, on an inner peripheral section of the primary hub 4 . The centering receptacle 12 is preferably arranged concentrically to the axis of rotation 10 .
Zusätzlich kann die Primärnabe 4 Löcher 13 aufweisen. Die Löcher 13 dienen, insbesondere als Gegenhalte-Öffnungen, zur Anbringung/bei der Montage an dem Motor des Kraftfahrzeugs. Die Löcher 13 sind insbesondere gleichverteilt über den Umfang des Torsionsschwingungsdämpfers 2 angeordnet. Vorzugsweise sind die Löcher 13, das heißt, deren Längsachsen 14, auf dem Umfang eines zu der Rotationsachse 10 konzentrischen Kreises angeordnet. Somit ist ein durch die Löcher 13 gebildetes An- schraub-Lochbild konzentrisch zu der Rotationsachse 10 angeordnet. In addition, the primary hub can have 4 holes 13 . The holes 13 are used, in particular as counter-retaining openings, for attachment/during assembly on the engine of the motor vehicle. In particular, the holes 13 are distributed evenly over the circumference of the torsional vibration damper 2 . The holes 13 , that is to say their longitudinal axes 14 , are preferably arranged on the circumference of a circle concentric with the axis of rotation 10 . A screw-on hole pattern formed by the holes 13 is thus arranged concentrically to the axis of rotation 10 .
Die Kurbelwellenanordnung 1 kann einen Riemenscheibenentkoppler 15 aufweisen. Der Riemenscheibenentkoppler 15 ist nur prinzipiell angedeutet. Der Riemenscheibenentkoppler 15 ist ein Bestandteil eines Nebenaggregattriebs. Der Riemenscheibenentkoppler 15 entkoppelt ein Riemenprofil 16, über das der Nebenaggregattrieb mittels eines (nicht dargestellten) Riemens antreibbar ist, von dem Torsionsschwingungsdämpfer 2 und der Kurbelwelle 3. Der Riemenscheibenentkoppler 16 ist direkt an der Kurbelwelle 3 montiert und weist ein Federmassesystem auf, das die Kurbelwelle 3 über das Riemenprofil 16 mit dem Riemen verbindet. The crankshaft assembly 1 may include a pulley decoupler 15 . The belt pulley decoupler 15 is only indicated in principle. Pulley decoupler 15 is part of an accessory drive. The pulley decoupler 15 decouples a belt profile 16, via which the accessory drive can be driven by means of a belt (not shown), from the torsional vibration damper 2 and the crankshaft 3. The pulley decoupler 16 is mounted directly on the crankshaft 3 and has a spring-mass system that drives the crankshaft 3 connects to the belt via the belt profile 16.
Die Kurbelwellenanordnung 1 kann vorzugsweise eine Montageorientierung 17 enthalten. Die Montageorientierung 17 dient dazu, eine vorbestimmte Orientierung des Tor- sionsschwingungsdämpfers 2 relativ zu der Kurbelwelle 3 festzulegen. Insbesondere legt die Montageorientierung 17 eine Ausrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers 2 in Umfangsrichtung relativ zu der Kurbelwelle 3 fest. Dabei ist der Torsionsschwingungsdämpfer 2 so ausgerichtet, dass ein Moment, das durch die gezielte Unwucht durch die exzentrische Anordnung des Anbindungsbereichs 7 hervorgerufen wird, einem Kippmoment der Kurbelwelle 3 entgegenwirkt. Die Montageorientierung 17 ist vorzugsweise exzentrisch zu der Rotationsachse 10 angeordnet. Die Montageorientierung 17 kann, wie in der dargestellten Ausführungsform, durch einen die Kurbelwelle 3 mit dem Riemenscheibenentkoppler 15 in einer vorbestimmten Drehposition verbindenden ersten Pin 18 und einen den Torsionsschwingungsdämpfer 2 mit dem Riemenscheibenentkoppler 15 in einer vorbestimmten Drehposition verbindenden zweiten Pin 19 ausgebildet sein. Alternativ kann die Montageorientierung 17 als eine Hirthverzahnung mit einer über den Umfang ungleichmäßigen Zahnteilung, etwa mit einem fehlenden Zahn gegenüber einer gleichmäßigen Zahnteilung, ausgebildet sein, auch wenn dies nicht dargestellt ist. The crankshaft assembly 1 may preferably include a mounting orientation 17 . The assembly orientation 17 serves to provide a predetermined orientation of the gate sion vibration damper 2 set relative to the crankshaft 3. In particular, the mounting orientation 17 defines an orientation of the torsional vibration damper 2 in the circumferential direction relative to the crankshaft 3 . The torsional vibration damper 2 is aligned in such a way that a moment that is caused by the targeted imbalance due to the eccentric arrangement of the connection area 7 counteracts a tilting moment of the crankshaft 3 . The mounting orientation 17 is preferably arranged eccentrically to the axis of rotation 10 . As in the illustrated embodiment, the assembly orientation 17 can be formed by a first pin 18 connecting the crankshaft 3 to the pulley decoupler 15 in a predetermined rotational position and a second pin 19 connecting the torsional vibration damper 2 to the pulley decoupler 15 in a predetermined rotational position. Alternatively, the mounting orientation 17 can be designed as a Hirth toothing with a tooth pitch that is uneven over the circumference, for example with one missing tooth compared to an even tooth pitch, even if this is not shown.
In der dargestellten Ausführungsform weist die Primärnabe 4 einen zylindrischen Außenumfangsabschnitt 20 auf. Der zylindrische Außenumfangsabschnitt 20 ist konzentrisch zu der Längsachse 9 bzw. der Schwerpunksachse 11 und exzentrisch/nicht konzentrisch zu der Rotationsachse 10 ausgebildet. Der zylindrische Außenumfangsabschnitt 20 dient zur Aufnahme des Dämpfungskörpers 5 auf seinem Außendurchmesser 21 . Von einem der Kurbelwelle 3 abgewandten Axialende des zylindrischen Außenumfangsabschnitts 20 aus erstreckt sich ein erster stirnseitiger Abschnitt 22 der Primärnabe 4 radial nach innen (/in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse 9 bzw. der Schwerpunksachse 11 bzw. der Rotationsachse 10). In dem ersten stirnseitigen Abschnitt 22 sind die Löcher 13 ausgebildet. Von einem inneren Radialende des ersten stirnseitigen Abschnitts 22 aus erstreckt sich ein zylindrischer Innenumfangsabschnitt 23 axial in Richtung zu der Kurbelwelle 3 hin. Der zylindrische Innenumfangsabschnitt 23 ist konzentrisch zu der Rotationsachse 10 und exzentrisch/nicht konzentrisch zu der Längsachse 9 bzw. der Schwerpunksachse 11 ausgebildet. An seinem Innendurchmesser 23 bildet der zylindrische Innenumfangsabschnitt 23 die Zentrieraufnahme 12 aus. Von einem der Kurbelwelle 3 zugwandten Axialende des zylindrischen Innenumfangsabschnitts 23 aus erstreckt sich ein zweiter stirnseitiger Abschnitt 24 der Primärnabe 4 radial nach innen (/in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse 9 bzw. der Schwerpunksachse 11 bzw. der Rotationsachse 10). In dem zweiten stirnseitigen Abschnitt 24 ist der Anbindungsbereich 7 ausgebildet. In the embodiment shown, the primary hub 4 has a cylindrical outer peripheral portion 20 . The cylindrical outer peripheral section 20 is concentric to the longitudinal axis 9 or the center of gravity axis 11 and eccentric/not concentric to the axis of rotation 10 . The cylindrical outer peripheral section 20 serves to accommodate the damping body 5 on its outer diameter 21 . From an axial end of the cylindrical outer peripheral section 20 facing away from the crankshaft 3, a first end section 22 of the primary hub 4 extends radially inward (/in a plane perpendicular to the longitudinal axis 9 or the center of gravity axis 11 or the axis of rotation 10). The holes 13 are formed in the first end-side section 22 . A cylindrical inner peripheral portion 23 extends axially toward the crankshaft 3 from an inner radial end of the first face portion 22 . The cylindrical inner peripheral section 23 is concentric to the axis of rotation 10 and eccentric/not concentric to the longitudinal axis 9 or the axis of gravity 11 . The cylindrical inner peripheral section 23 forms the centering mount 12 on its inner diameter 23 . A second end section extends from an axial end of the cylindrical inner circumferential section 23 facing the crankshaft 3 24 of the primary hub 4 radially inwards (/in a plane perpendicular to the longitudinal axis 9 or the center of gravity 11 or the axis of rotation 10). The connection area 7 is formed in the second end-side section 24 .
Fign. 3 und 4 zeigen einen Vergleich von Seitenansichten bzw. Längsschnittansichten der beschriebenen Kurbelwellenanordnung 1 (rechts dargestellt) mit einer Kurbelwellenanordnung 1 ' des Stands der Technik (links dargestellt). Bauteile der Kurbelwellenanordnung T des Stands der Technik sind entsprechenden Bauteilen der beschriebenen Kurbelwellenanordnung 1 mit einem Strich versehen. Figs. 3 and 4 show a comparison of side views and longitudinal sectional views of the described crankshaft arrangement 1 (shown on the right) with a crankshaft arrangement 1' of the prior art (shown on the left). Components of the prior art crankshaft assembly T are primed with corresponding components of the crankshaft assembly 1 described.
Es ist zu erkennen, dass die Positionen des Anbindungsbereichs 7, der Zentneraufnahme 12 und der Löcher 13 in Bezug auf die Rotationsachse 10 bzw. gegenüber der Rotationsachse 10' des Stands der Technik nicht verändert haben. Jedoch haben sich Positionen des Anbindungsbereichs 7, der Zentneraufnahme 12 und der Löcher 13 in Bezug auf die Längsachse 9 (und/oder der Schwerpunktsachse 11 ) bzw. gegenüber der Längsachse 9' (und/oder der Schwerpunktsachse 11 ‘) des Stands der Technik verändert. Dadurch unterscheiden sich Positionen des Torsionsschwingungsdämpfers 2 insgesamt (bzw. des Dämpfungskörpers 5 und/oder der Tilgermasse 6) gegenüber dem Stand der Technik, was wiederum eine Auswirkung auf die Position des Schwerpunkts (und somit der Unwucht bei Rotation) des Torsionsschwingungsdämpfers 2 hat. In der dargestellten Ausführungsform ist die Primärnabe 4, insbesondere im Bereich des ersten stirnseitigen Abschnitts 22, nicht rotationssymmetrisch ausgebildet. Der zylindrische Außenumfangsabschnitt 20, der zylindrische Innenumfangsabschnitt 23 und der zweite stirnseitige Abschnitt 24 sind für sich gesehen rotationssymmetrisch ausgebildet. Bezuqszeichenliste It can be seen that the positions of the connection area 7, the centering receptacle 12 and the holes 13 in relation to the axis of rotation 10 or in relation to the axis of rotation 10' of the prior art have not changed. However, the positions of the connection area 7, the centering receptacle 12 and the holes 13 have changed in relation to the longitudinal axis 9 (and/or the axis of gravity 11) or in relation to the longitudinal axis 9' (and/or the axis of gravity 11') of the prior art . As a result, the positions of the torsional vibration damper 2 as a whole (or the damping body 5 and/or the absorber mass 6) differ from the prior art, which in turn has an effect on the position of the center of gravity (and thus the imbalance during rotation) of the torsional vibration damper 2. In the illustrated embodiment, the primary hub 4, in particular in the area of the first end-side section 22, is not rotationally symmetrical. The cylindrical outer peripheral section 20, the cylindrical inner peripheral section 23 and the second end-side section 24 are rotationally symmetrical in themselves. Reference character list
Kurbelwellenanordnungcrankshaft arrangement
Torsionsschwingungsdämpfer torsional vibration damper
Kurbel welle crank shaft
Primärnabe primary hub
Dämpfungskörper damping body
Tilgermasse absorber mass
Anbindungsbereich connection area
Kurbelwellenschraube crankshaft bolt
Längsachse longitudinal axis
Rotationsachse axis of rotation
Schwerpunktsachse axis of gravity
Zentrieraufnahme center mount
Loch hole
Längsachse longitudinal axis
Riemenscheibenentkoppler Pulley decoupler
Riemenprofil belt profile
Montageorientierung erster Pin zweiter Pin zylindrischer AußenumfangsabschnittMounting orientation first pin second pin cylindrical outer peripheral section
Außendurchmesser zweiter stirnseitiger Abschnitt zylindrischer Innenumfangsabschnitt zweiter stirnseitiger Abschnitt Outside diameter of second end section Cylindrical inner peripheral section of second end section

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Kurbelwellenanordnung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Torsionsschwingungsdämpfer (2) zum Dämpfen von Drehschwingungen einer Kurbelwelle (3) des Kraftfahrzeugs, der eine drehfest mit der Kurbelwelle1 . Crankshaft arrangement (1) for a drive train of a motor vehicle, with a torsional vibration damper (2) for damping torsional vibrations of a crankshaft (3) of the motor vehicle, the one rotationally fixed to the crankshaft
(3) verbindbare Primärnabe (4), einen mit der Primärnabe (4) verbundenen Dämpfungskörper (5) und eine über den Dämpfungskörper (5) mit der Primärnabe (4) verbundene Tilgermasse (6) aufweist, wobei an der Primärnabe(3) connectable primary hub (4), a damping body (5) connected to the primary hub (4) and an absorber mass (6) connected to the primary hub (4) via the damping body (5), wherein on the primary hub
(4) ein Anbindungsbereich (7) zum drehfesten Anbringen an der Kurbelwelle (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich (7) exzentrisch innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers (2) angeordnet ist. (4) a connection area (7) is designed for non-rotatable attachment to the crankshaft (3), characterized in that the connection area (7) is arranged eccentrically within the torsional vibration damper (2).
2. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich (7) derart exzentrisch angeordnet ist, dass eine Schwerpunktachse (11 ) des Torsionsschwingungsdämpfers (2) zu einer durch den Anbindungsbereich (7) definierten Rotationsachse (10) einen vorbestimmten Achsversatz hat, wobei der vorbestimmte Achsversatz 1 bis 6 mm beträgt. 2. Crankshaft arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the connection area (7) is arranged eccentrically in such a way that a center of gravity axis (11) of the torsional vibration damper (2) has a predetermined axis of rotation (10) defined by the connection area (7). Offset has, wherein the predetermined offset is 1 to 6 mm.
3. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärnabe (4) eine Zentrieraufnahme (12) zur Zentrierung an einem Motor des Kraftfahrzeugs aufweist, wobei die Zentrieraufnahme (12) konzentrisch zu der Rotationsachse (10) angeordnet ist. 3. Crankshaft arrangement (1) according to claim 2, characterized in that the primary hub (4) has a centering mount (12) for centering on an engine of the motor vehicle, wherein the centering mount (12) is arranged concentrically to the axis of rotation (10).
4. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärnabe (4) Gegenhalte-Öffnungen (13) zur Anbringung an dem Motor des Kraftfahrzeugs aufweist, wobei die Gegenhalte-Öffnungen (13) auf dem Umfang eines zu der Rotationsachse (10) konzentrischen Kreises angeordnet sind. 4. Crankshaft arrangement (1) according to claim 3, characterized in that the primary hub (4) has counter-hold openings (13) for attachment to the engine of the motor vehicle, the counter-hold openings (13) on the circumference of a to the axis of rotation ( 10) are arranged in a concentric circle.
5. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwellenanordnung (1 ) einen drehfest mit der Kurbelwelle (3) verbindbaren Riemenscheibenentkoppler (15) aufweist, wobei ein Antrieb eines Riemenprofils (16) des Riemenscheibenentkopplers (15) von dem Antrieb des Torsionsschwingungsdämpfers (2) entkoppelt ist. 5. Crankshaft arrangement (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the crankshaft arrangement (1) has a rotationally fixed to the crankshaft (3) connectable belt pulley decoupler (15), wherein a drive of a belt profile (16) of the pulley decoupler (15) is decoupled from the drive of the torsional vibration damper (2).
6. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwellenanordnung (1 ) die Kurbelwelle (3) aufweist, wobei die Kurbelwelle (3) einen bei Rotation der Kurbelwellenanordnung (1 ) eine Unwucht erzeugenden Unwuchtsbereich aufweist, wobei der Anbindungsbereich (7) derart exzentrisch angeordnet ist, dass die Schwerpunktachse (11 ) des Torsionsschwingungsdämpfers (2) zu der Rotationsachse (10) in eine dem Unwuchtsbereich gegenüberliegende Richtung versetzt ist. 6. Crankshaft arrangement (1) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the crankshaft arrangement (1) has the crankshaft (3), wherein the crankshaft (3) has an imbalance region that generates an imbalance when the crankshaft arrangement (1) rotates, wherein the connection area (7) is arranged eccentrically in such a way that the center of gravity axis (11) of the torsional vibration damper (2) is offset from the axis of rotation (10) in a direction opposite the imbalance area.
7. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (2) eine Montageorientierung (17) besitzt, die eine vorgegebene Ausrichtung des Torsionsschwingungsdämpfer (2) in Umfangsrichtung relativ zu der Kurbelwelle (3) festlegt. 7. Crankshaft arrangement (1) according to claim 6, characterized in that the torsional vibration damper (2) has a mounting orientation (17) which defines a predetermined alignment of the torsional vibration damper (2) in the circumferential direction relative to the crankshaft (3).
8. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageorientierung (17) durch eine Hirthverzahnung mit einer über den Umfang ungleichmäßigen Zahnteilung ausgebildet ist. 8. Crankshaft arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the mounting orientation (17) is formed by a Hirth toothing with an uneven tooth pitch over the circumference.
9. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ungleichmäßige Zahnteilung durch eine Hirthverzahnung gebildet ist, bei der gegenüber einer gleichmäßigen Zahnteilung ein Zahn fehlt. 9. Crankshaft arrangement (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the uneven tooth pitch is formed by a Hirth toothing, in which one tooth is missing compared to a uniform tooth pitch.
10. Kurbelwellenanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageorientierung (17) durch eine exzentrisch angeordnete Verbindung (18, 19) zum Drehkoppeln des Torsionsschwingungsdämpfers (2) mit der Kurbelwelle (3) ausgebildet ist. 10. Crankshaft arrangement (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the assembly orientation (17) is formed by an eccentrically arranged connection (18, 19) for rotationally coupling the torsional vibration damper (2) to the crankshaft (3).
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