WO2022199739A1 - Kompakte pendelwippendämpferanordnung - Google Patents

Kompakte pendelwippendämpferanordnung Download PDF

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WO2022199739A1
WO2022199739A1 PCT/DE2022/100148 DE2022100148W WO2022199739A1 WO 2022199739 A1 WO2022199739 A1 WO 2022199739A1 DE 2022100148 W DE2022100148 W DE 2022100148W WO 2022199739 A1 WO2022199739 A1 WO 2022199739A1
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Schaeffler Technologies AG and 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
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    • F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means

Definitions

  • the present invention relates to a compact oscillating rocker damper arrangement that is compact in the axial direction. This is preferably used in drive trains of motor vehicles, in particular in hybrid drive trains of motor vehicles.
  • Oscillating rocker dampers are known, for example, from WO 2018/215018 A1, which are used to dampen rotational irregularities in the drive train of motor vehicles.
  • the pendulum rocker dampers have rocker elements that are preloaded by compression springs and that can be moved tangentially and radially in predetermined movement paths.
  • the oscillating rocker damper therefore has a damping characteristic that is dependent on the torsion angle.
  • additional friction devices are assumed to be known, which also enable frictional damping. These additional friction devices increase the installation space required in the axial direction for installing the oscillating rocker damper.
  • the pendulum rocker damper arrangement comprises a pendulum rocker damper with an input part and an output part which can be rotated about an axis of rotation relative to the input part and rocker elements connecting these, which are biased against each other by spring devices, and a flywheel, wherein at least one friction device for frictional damping between the input part and the output part of the pendulum rocker damper is formed.
  • the pendulum rocker damper arrangement is characterized in that at least one friction device is formed in the axial direction relative to the axis of rotation inside the flywheel and/or at least one friction device in the axial direction relative to the axis of rotation outside of the pendulum rocker damper.
  • the term friction device is understood to mean that it has at least two friction partners, one of which is non-rotatably connected to the input part and the other non-rotatably connected to the output part, with the friction partners being in frictional contact with one another and thus the frictional damping when there is a relative movement between the input part and cause output part.
  • At least one of the friction partners is preferably made of a plastic.
  • the spring devices preferably each comprise at least one compression spring, particularly preferably two compression springs each, which are configured coaxially. Movement paths are formed in the input part and/or in the output part, via which there can be predetermined tangential and radial displacements of the rocker elements against the spring action of the spring devices in the event of rotational irregularities and thus relative movements between the input part and the output part, which can lead to a damping characteristic dependent on the torsion angle of the pendulum rocker damper.
  • the at least one friction device permits an additional damping function, which causes frictional damping between the input part and the output part.
  • the design of the at least one friction device within the flywheel results in a compact rocker damper arrangement.
  • the at least one friction device By arranging the at least one friction device in the axial direction outside of the pendulum rocker damper, it is also possible to use space outside of the pendulum rocker damper to accommodate the at least one friction unit, thus enabling a compact design in the axial direction.
  • a configuration is preferred in which the at least one friction device is located within, preferably both in the axial and in the radial direction within, the Flywheel is formed.
  • the thickness of the flywheel in the axial direction can be used to accommodate the at least one friction device.
  • the at least one friction device is preferably designed coaxially to the axis of rotation.
  • two friction devices are formed, which are formed at de inside the flywheel and coaxially to the axis of rotation. The use of two friction devices allows a precise definition of the additional frictional damping, which acts in addition to the damping characteristic of the pendulum seesaw damper.
  • a first friction device which includes a first friction ring, a first support disk, a first retaining plate and a first plate spring, the first friction ring being non-rotatably connected to the output part and the first plate spring and the first retaining plate being non-rotatably connected to the input part , wherein the first support disk is formed between the first support disk and the first retaining plate in the axial direction with respect to the axis of rotation between the first plate spring and the first retaining plate, wherein the first friction ring is formed between the first support disk and the first retaining plate in the axial direction with respect to the axis of rotation and the first plate spring on the first support disc exerts a force in the direction of the first retaining plate, which presses the first support disc against the first friction ring.
  • the first friction disk is made of a corresponding material with a predeterminable coefficient of friction, as are the first support disk and the first retaining plate.
  • the first plate spring and the corresponding spring force are also selected depending on the required damping component.
  • the first supporting disk is preferably made of a metal, in particular of a steel.
  • the first friction ring is non-rotatably connected via a support plate to a hub element of the transition part.
  • the hub element can be connected to a shaft, for example an input shaft of a clutch or a transmission.
  • a second friction device which has a second friction ring, which is non-rotatably connected to the output part, wherein the second friction device also has a second disc spring and a second retaining plate, which are non-rotatably connected to the input part, and a two te Support disk, wherein the second friction ring is formed in the axial direction relative to the axis of rotation between the second support disk and the second retaining plate and the second disc spring exerts a force on the second support disk in the direction of the second retaining plate, which forces the second support disk against the second friction ring presses.
  • the second friction disk is made of a corresponding material with a predeterminable coefficient of friction, as are the second support disk and the first retaining plate.
  • the second plate spring and the corresponding spring force are also selected depending on the required damping component.
  • the second supporting disk is preferably made of a metal, in particular a steel.
  • the second friction ring is preferably connected in a torque-proof manner to the outer circumference of a hub element of the output part. This can be done, for example, by a corresponding de toothing on the outer circumference of the hub element, in which case the second friction ring has a corresponding toothing. This enables the formation of a second friction means formed close to the hub member in the radial direction.
  • a first friction device is configured with a first friction ring and a second friction device is configured with a second friction ring, and the second friction ring is configured concentrically within the first friction ring relative to the axis of rotation.
  • Both the first friction device and the second friction device are preferably arranged inside the flywheel and/or axially outside the rocker-type damper.
  • the combination of two friction devices allows the necessary frictional damping components to be precisely adjusted and adapted to the application.
  • the flywheel and the input part of the swing rocker damper are connected to one another by a positive connection, in particular one or more riveted connections. This allows a simple pre-assembly of the rocker damper on the flywheel.
  • the pendulum rocker damper arrangement described is preferably formed in a particularly advantageous manner in drive trains of motor vehicles.
  • This drive train preferably has an internal combustion engine as the torque source, in particular in combination with at least one electric drive machine.
  • a hybrid drive train in particular for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine with a crankshaft and at least one electric drive machine, in which a pendulum rocker damper arrangement is designed as described, in which the flywheel and the input part of the pendulum rocker damper are non-rotatably connected to the crankshaft .
  • a motor vehicle comprising such a hybrid drive train is proposed. Furthermore, a motor vehicle is proposed, comprising a pendulum rocker damper arrangement as described.
  • first”, “second”, etc. primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects , sizes or processes to each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • Fig. 2 an example of a spring rocker damper assembly with spring rockers damper
  • FIG. 3 shows a section of the example from FIG. 2; FIG. and
  • Fig. 4 is an exploded view of part of the spring rocker damper arrangement from Fig. 2.
  • Fig. 1 shows schematically the basic structure of an example of a hybrid drive train 1 with a rocker damper 100, which is explained in more detail with reference to Figures 2 to 4.
  • the hybrid drive train 1 is used in a motor vehicle 2, which is only partially shown, and is used to drive a plurality of wheels 3 of the motor vehicle 2.
  • the hybrid drive train 1 has an internal combustion engine 4, in particular in the form of a petrol or diesel engine, which can optionally be connected via clutches 5 , 6, 7 with a gear 8 can be coupled.
  • the transmission 8, preferably an automatic transmission has on its two transmission input shafts 9, 10 two clutches 6, 7 forming a double clutch device. By means of these clutches 6, 7 (forming partial clutches of a double clutch device), either the first transmission input shaft 9 (via the first clutch 6) or the second transmission input shaft 10 (via the second clutch 7) can be coupled to a central carrier 11.

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Abstract

Durch die Anordnung der Reibeinrichtungen (111, 112) radial im Inneren des Schwungrades (113) und axial außerhalb des Pendelwippendämpfers (100) wird eine in axialer Richtung kompakt bauende Pendelwippendämpferanordnung (108) bereitgestellt, die auch bei kleinem zur Verfügung stehenden Bauraum eingesetzt werden kann und die einfach montierbar ist. Diese wird bevorzugt im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere in einem Hybridantriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs (2) eingesetzt.

Description

Kompakte Pendelwippendämpferanordnunq
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kompakte Pendelwippendämpferanordnung, die in axialer Richtung kompakt baut. Diese wird bevorzugt in Antriebssträngen von Kraft fahrzeugen, insbesondere in Hybridantriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Pendelwippendämpfer sind beispielsweise aus der WO 2018/215018 A1 bekannt, die zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen dienen. Die Pendelwippendämpfer weisen Wippenelemente auf, die über Druckfedern vorgespannt sind und die tangential und radial in vorgegebenen Bewegungsbahnen verschiebbar sind. Der Pendelwippendämpfer weist daher eine Dämpfungskennlinie, die eine Abhängigkeit vom Verdrehwinkel aufweist. Weiterhin werden zusätzliche Reibeinrichtungen als bekannt angenommen, die zusätzlich eine reibende Dämpfung ermöglichen. Durch diese zusätzlichen Reibeinrichtungen wächst der zum Einbau des Pendelwippendämpfers in axialer Richtung notwendige Bauraum.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine in axialer Richtung kompakt bauende Pendelwippendämpferanord nung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge stellt werden.
Die erfindungsgemäße Pendelwippendämpferanordnung, umfasst einen Pendelwip pendämpfer mit einem Eingangsteil und einem relativ gegen das Eingangsteil um eine Drehachse verdrehbaren Ausgangsteil und diese verbindendende Wippenelemente, die über Federeinrichtungen gegeneinander vorgespannt sind, und ein Schwungrad, wobei mindestens eine Reibeinrichtung zur reibenden Dämpfung zwischen Eingangs teil und Ausgangsteil des Pendelwippendämpfers ausgebildet ist. Die Pendelwippen dämpferanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Reibeinrichtung in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse innerhalb des Schwungrades und/oder mindestens eine Reibeinrichtung in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse au ßerhalb des Pendelwippendämpfers ausgebildet ist.
Der Begriff Reibeinrichtung wird dabei so verstanden, dass diese mindestens zwei Reibpartner aufweist von denen einer drehfest mit dem Eingangsteil und der andere drehfest mit dem Ausgangsteil verbunden sind, wobei die Reibpartner miteinander im Reibschluss stehen und so die reibende Dämpfung bei Vorliegen einer Relativbewe gung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil bewirken. Bevorzugt ist mindestens ei ner der Reibpartner aus einem Kunststoff ausgebildet.
Die Federeinrichtungen umfassen bevorzugt jeweils mindestens eine Druckfeder, be sonders bevorzugt jeweils zwei Druckfedern, die koaxial ausgebildet sind. Im Ein gangsteil und/oder im Ausgangsteil sind Bewegungsbahnen ausgebildet, über die es bei Vorliegen von Drehungleichförmigkeiten und damit von Relativbewegungen zwi schen Eingangsteil und Ausgangsteil zu vorgegebenen tangential und radialen Ver schiebungen der Wippenelemente gegen die Federwirkung der Federeinrichtungen kommen kann, die zu einer verdrehwinkelabhängigen Dämpfungskennlinie des Pen delwippendämpfers führen. Die mindestens eine Reibeinrichtung erlaubt dabei eine zusätzliche Dämpfungsfunktion, die eine reibende Dämpfung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil bewirkt. Durch die Ausbildung der mindestens einen Reibeinrichtung innerhalb des Schwungrades wird eine kompakt bauende Pendelwippendämpferano rdnung erreicht. Durch eine Anordnung der mindestens einen Reibeinrichtung in axia ler Richtung außerhalb des Pendelwippendämpfers ist es auch möglich, Bauraum au ßerhalb des Pendelwippendämpfers zur Aufnahme der mindestens einen Reibeinrich tung auszunutzen und so einen in axialer Richtung kompakten Aufbau zu ermögli chen.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die mindestens eine Reibeinrichtung inner halb, bevorzugt sowohl in axialer als auch in radialer Richtung innerhalb, des Schwungrades ausgebildet ist. Die Dicke des Schwungrades in axialer Richtung kann dabei für die Aufnahme der mindestens einen Reibeinrichtung genutzt werden. Die mindestens eine Reibeinrichtung ist bevorzugt koaxial zur Drehachse ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Reibeinrichtungen ausgebildet, die bei de innerhalb des Schwungrades und koaxial zur Drehachse ausgebildet sind. Der Einsatz von zwei Reibeinrichtungen erlaubt dabei eine präzise Definition der zusätzli chen reibenden Dämpfung, die zusätzlich zur Dämpfungskennlinie des Pendelwip pendämpfers wirkt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine erste Reibeinrichtung ausgebildet, die einen ersten Reibring, eine erste Stützscheibe , ein erstes Halteblech und eine erste Tellerfeder umfasst, wobei der erste Reibring drehfest mit dem Ausgangsteil und die erste Tellerfeder und das erste Halteblech drehfest mit dem Eingangsteil verbunden sind, wobei die erste Stützscheibe in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse zwischen der ersten Tellerfeder und dem ersten Halteblech ausgebildet ist, wobei der erste Reibring in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse zwischen der ersten Stützscheibe und dem ersten Halteblech ausgebildet ist und die erste Tellerfeder auf die erste Stützscheibe eine Kraft in Richtung des ersten Halteblechs ausübt, die die erste Stützscheibe gegen den ersten Reibring presst. Hierdurch entsteht ein Reib schluss zwischen dem ersten Reibring als erstem Reibpartner und der ersten Stütz scheibe und dem ersten Halteblech als zweiten Reibpartnern, der die reibende Dämp fung bewirkt. In Abhängigkeit von der benötigten Dämpfungskomponente für die rei bende Dämpfung wird die erste Reibscheibe aus einem entsprechenden Material mit einem vorgebbaren Reibkoeffizienten ausgebildet, ebenso die erste Stützscheibe und das erste Halteblech. Ebenfalls wird die erste Tellerfeder und die entsprechende Fe derkraft in Abhängigkeit von der benötigen Dämpfungskomponente gewählt. Die erste Stützscheibe ist bevorzugt aus einem Metall, insbesondere aus einem Stahl ausgebil det.
Bevorzugt ist erste Reibring über ein Stützblech mit einem Nabenelement des Aus gangsteils drehfest verbunden. Dies ermöglicht die Ausbildung der ersten Reibeinrich tung in radialer Richtung beabstandet von einem Nabenelement des Ausgangsteils. Das Nabenelement ist dabei mit einer Welle verbindbar, beispielsweise einer Ein gangswelle einer Trennkupplung oder eines Getriebes. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine zweite Reibeinrichtung ausgebildet, die einen zweiten Reibring aufweist, der mit dem Ausgangsteil drehfest verbunden ist, wobei die zweite Reibeinrichtung weiterhin eine zweite Tellerfeder und ein zweites Halteblech aufweist, die drehfest mit dem Eingangsteil verbunden sind, und eine zwei te Stützscheibe, wobei der zweite Reibring in axialer Richtung bezogen auf die Dreh achse zwischen der zweiten Stützscheibe und dem zweiten Halteblech ausgebildet ist und die zweite Tellerfeder auf die zweite Stützscheibe eine Kraft in Richtung des zwei ten Halteblechs ausübt, die die zweite Stützscheibe gegen den zweiten Reibring presst. Hierdurch entsteht ein Reibschluss zwischen dem zweiten Reibring als erstem Reibpartner und der zweiten Stützscheibe und dem zweiten Halteblech als zweiten Reibpartnern, der die reibende Dämpfung bewirkt. In Abhängigkeit von der benötigten Dämpfungskomponente für die reibende Dämpfung wird die zweite Reibscheibe aus einem entsprechenden Material mit einem vorgebbaren Reibkoeffizienten ausgebildet, ebenso die zweite Stützscheibe und das erste Halteblech. Ebenfalls wird die zweite Tellerfeder und die entsprechende Federkraft in Abhängigkeit von der benötigen Dämpfungskomponente gewählt. Die zweite Stützscheibe ist bevorzugt aus einem Metall, insbesondere aus einem Stahl ausgebildet.
Bevorzugt ist der zweite Reibring mit dem Außenumfang eines Nabenelements des Ausgangsteils drehfest verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechen de Verzahnung auf dem Außenumfang des Nabenelements erfolgen, wobei dann der der zweite Reibring eine entsprechende Verzahnung aufweist. Dies ermöglicht die Ausbildung einer zweiten Reibeinrichtung, die in radialer Richtung nahe an dem Nabenelement ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind eine erste Reibeinrichtung mit einem ersten Reibring und eine zweite Reibeinrichtung mit einem zweiten Reibring ausgebil det und der zweite Reibring ist bezogen auf die Drehachse konzentrisch innerhalb des ersten Reibrings ausgebildet. Bevorzugt sind sowohl die erste Reibeinrichtung als auch die zweite Reibeinrichtung innerhalb des Schwungrades und/oder in axialer au ßerhalb des Pendelwippendämpfers angeordnet. Die Kombination zweier Reibeinrich tungen erlaubt es, die notwendige reibende Dämpfungskomponente genau zu justie ren und an den Anwendungsfall anzupassen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Schwungrad und das Eingangsteil des Pendelwippendämpfers durch eine formschlüssige Verbindung, insbesondere ei ne oder mehrere Nietverbindungen, miteinander verbunden. Dies erlaubt eine einfa che Vormontage des Pendelwippendämpfers am Schwungrad.
Die beschriebene Pendelwippendämpferanordnung ist bevorzugt in besonders vorteil hafter Weise in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen ausgebildet. Dieser Antriebs strang weist bevorzugt eine Verbrennungskraftmaschine als Drehmomentquelle auf, insbesondere in Kombination mit mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine.
Weiterhin wird ein Hybridantriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorge schlagen, umfassend einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle und mindestens eine elektrische Antriebsmaschine, bei dem eine Pendelwippendämpferanordnung wie beschrieben ausgebildet ist, bei der das Schwungrad und das Eingangsteil des Pen delwippendämpfers drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist.
Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug, umfassend einen solchen Hybridantriebsstrang vor geschlagen. Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Pendelwippendämp feranordnung wie beschrieben vorgeschlagen.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1: ein Beispiel eines Flybridantriebsstrangs;
Fig. 2: ein Beispiel einer Federwippendämpferanordnung mit Federwippen dämpfer;
Fig. 3: einen Ausschnitt des Beispiels aus Fig. 2; und
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines Teils der Federwippendämpferanord nung aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt schematisch den prinzipiellen Aufbau eines Beispiels eines Hybridan triebsstrangs 1 mit einem Pendelwippendämpfer 100, der in Bezug auf die Figuren 2 bis 4 näher erläutert wird. Der Hybridantriebsstrang 1 ist in einem nur teilweise gezeig ten Kraftfahrzeug 2 eingesetzt und dient zum Antreiben mehrerer Räder 3 des Kraft fahrzeugs 2. Der Hybridantriebsstrang 1 weist eine Verbrennungskraftmaschine 4, insbesondere in Form eines Otto- oder Dieselmotors, auf, die wahlweise über Kupp lungen 5, 6, 7 mit einem Getriebe 8 koppelbar ist. Das Getriebe 8, vorzugsweise ein Automatikgetriebe, weist seitens seiner beiden Getriebeeingangswellen 9, 10 zwei ei ne Doppelkupplungseinrichtung ausbildende Kupplungen 6, 7 auf. Mittels dieser bei den (Teilkupplungen einer Doppelkupplungseinrichtung bildenden) Kupplungen 6, 7 ist entweder die erste Getriebeeingangswelle 9 (über die erste Kupplung 6) oder die zweite Getriebeeingangswelle 10 (über die zweite Kupplung 7) mit einem zentralen Träger 11 koppelbar.
Der Träger 11 ist permanent mit einem Rotor 12 einer elektrischen Antriebsmaschine 13 drehverbunden. Die elektrische Antriebsmaschine 13 ist in diesem Beispiel achs- parallel zu dem Träger 11 angeordnet, wobei der Träger 11 wiederum koaxial zu einer Kurbelwelle 14 der Verbrennungskraftmaschine 4 angeordnet ist. Die Kurbelwelle 14 ist vereinfacht als Drehachse 15 eingezeichnet. In dieser Ausführung ist der Rotor 13 auf einer Rotorwelle 16 angebracht und die Rotorwelle 16 ist über eine Verzahnungs stufe 17, hier eine Stirnverzahnungsstufe, mit dem Träger 11 permanent rotatorisch gekoppelt.
Der Träger 11 ist weiterhin mit einem ausgangsseitigen (zweiten) Kupplungsbestand teil 18 der Trennkupplung 5 verbunden. Ein eingangsseitiger (erster) Kupplungsbe standteil 19 der Trennkupplung 5 ist wiederum mit dem Pendelwippendämpfer 100 gekoppelt. Der Pendelwippendämpfer 100 ist somit zwischen der Kurbelwelle 14 und der Trennkupplung 5, insbesondere dem ersten Kupplungsbestandteil 19 der Trenn kupplung 5, wirkend eingesetzt.
Die Trennkupplung 5 ist bevorzugt als eine Reibkupplung ausgeführt. Auch die erste Kupplung 6 und die zweite Kupplung 7 sind vorzugsweise als Reibkupplungen, insbe sondere Reiblamellenkupplungen ausgebildet. Über die Trennkupplung 5 kann die Verbrennungskraftmaschine 4 vom Rest des Hybridantriebsstrangs 1 abgekuppelt werden, so dass der Hybridantriebsstrang 1 ausschließlich elektrisch über die elektri sche Antriebsmaschine 13 betrieben wird. Das Getriebe 8 des Hybridantriebsstrangs 1 ist ausgangsseitig über eine Differentialstufe 20 mit den Rädern 3 des Kraftfahr zeugs 2 verbunden, um die Räder 3 entsprechend dem Antriebszustand des Hybrid antriebsstrangs 1 anzutreiben. Das Getriebe 8 ist über eine Zwischenwelle 21 mit der Trennkupplung 5 verbunden.
Der Hybridantriebsstrang 1 ist bevorzugt derart eingesetzt, dass die Kurbelwelle 14 und somit auch der Träger 11 mit der ersten Kupplung 6 und der zweiten Kupplung 7 und die Trennkupplung 5 koaxial und quer, nämlich senkrecht, zu einer Fahr zeuglängsachse 22 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sind. Alternativ ist auch eine Ausrichtung dieser Bestandteile längs und damit parallel zu der Fahrzeuglängsachse 22 möglich und bevorzugt.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Pendelwippendämpfers 100 im Querschnitt in einer Pendelwippendämpferanordnung 108. Der Pendelwippendämpfer 100 weist eine Ro tationsachse 15 auf, die koaxial zur Kurbelwelle 14 der Verbrennungskraftmaschine 4, mit der der Pendelwippendämpfer 100 wie unten dargelegt verbunden ist, definiert wird. Im Folgenden werden die Begriffe axial, radial und in Umfangsrichtung jeweils in Bezug auf die Drehachse 15 definiert. Der Begriff axial und axiale Richtung wird als eine Richtung entlang beziehungsweise parallel zu der Drehachse 15 verstanden. Der Begriff radial und radiale Richtung wird als eine Richtung senkrecht zu der Drehachse 15 verstanden. Der Begriff Umfangsrichtung wird eine Richtung entlang einer gedach ten, konzentrisch zur Drehachse 15 umlaufenden Kreislinie verstanden.
Der Pendelwippendämpfer 100 weist ein Eingangsteil 101 und ein Ausgangsteil 102 auf. Diese sind über mehrere Wippenelemente 109 miteinander verbunden. Die Wip penelemente 109 sind über mehrere Federeinrichtungen 105 gegeneinander vorge spannt. Jede Federeinrichtung 105 besteht aus einer ersten Feder 106 und einer zweiten Feder 107, die koaxial ausgebildet sind. Durch die relative Auslenkung der Wippenelement 109 gegen die Federeinrichtungen 105 werden Drehschwingungen oder Drehungleichförmigkeiten gedämpft. Bevorzugt weist der Pendelwippendämpfer 100 drei Wippenelemente 109 und drei Federeinrichtungen 105 auf, die jeweils zwi schen zwei benachbarten Wippenelementen 109 ausgebildet sind.
Die Pendelwippendämpferanordnung 108 umfasst ferner eine erste Reibeinrichtung 112 und eine zweite Reibeinrichtung 111. In Bezug auf die Rotationsachse 15 liegt die zweite Reibeinrichtung 111 radial weiter innen als die erste Reibeinrichtung 112. Die erste Reibeinrichtung 112, die im Detail in Fig. 3 gezeigt ist, umfasst einen ersten Reibring 114. Der erste Reibring 114 ist über ein Stützblech 119 mit dem Ausgangsteil 102 drehfest verbunden. Eine erste Tellerfeder 115 ist in einer axialen Richtung in Be zug auf die Rotationsachse 15 zwischen einer Flexplatte 104 und einer ersten Stütz scheibe 116 ausgebildet, und presst die erste Stützscheibe 116 in Richtung des ers ten Reibrings 114. Die Flexplatte 104 ist über ein Fixierblech 125 über Schrauben 110 mit einem Massering 103 eines Schwungrades 103 verbunden, der wiederum an ei nem Schwungrad 113 festgelegt ist, welches weiterhin einen Außenring 126 umfasst. Weiterhin ist auch ein erstes Flalteblech 120 drehfest mit dem Massering 103 und da mit dem Schwungrad 113 verbunden. Das Schwungrad 113 ist dabei mit der Kurbel welle 14 des Verbrennungsmotors 4 über die Schrauben 110 drehfest verbunden.
Das Eingangsteil 101 ist als ein Flansch ausgebildet, der über die Nieten 127 mit drehfest mit dem Schwungrad 113 und damit drehfest mit der Kurbelwelle 14 des Ver- brennungsmotors 4 verbunden ist. Durch die erste Tellerfeder 115 wird die erste Stützscheibe 116 in Richtung des ersten Halteblechs 120 gedrückt, so dass der erste Reibring 114 zwischen erster Stützscheibe 116 und erstem Halteblech 120 geklemmt wird. Da der erste Reibring 114 wiederum über das Stützblech 119 mit dem Aus gangsteil 102 verbunden ist, wird so eine Relativbewegung zwischen Eingangsteil 101 und Ausgangsteil 102 reibend gedämpft.
Die zweite Reibeinrichtung 111 umfasst einen zweiten Reibring 121 , der drehfest mit einem Außenumfang 128 eines Nabenelements 117 des Ausgangsteils 102 verbun den ist. Die zweite Reibeinrichtung 111 umfasst weiterhin eine zweite Tellerfeder 122, die zwischen der Flexplatte 104 und einer zweiten Stützscheibe 123 geklemmt ist und eine Kraft in Richtung des zweiten Reibrings 121 ausübt. Weiterhin ist ein zweites Hal teblech 124 ausgebildet, welches so ausgebildet ist, dass der zweite Reibring 121 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse 15 zwischen der zweiten Stützscheibe 123 und dem zweiten Halteblech 124 ausgebildet ist und von der zweiten Tellerfeder 122 über die zweite Stützscheibe 123 gegen das zweite Halteblech 124 gedrückt wird, so dass der mit dem Nabenelement 117 des Ausgangsteils 102 verbundene zweite Reibring 121 geklemmt wird und so eine reibende Dämpfung von Relativbewegungen zwischen Eingangsteil 101 und Ausgangsteil 102 erfolgt.
Das Nabenelement 117 des Ausgangsteils 102 ist mit einer Welle, insbesondere un mittelbar mit einer Eingangswelle 23 der Trennkupplung 5 des Hybridantriebsstrangs 1 verbindbar. Weiterhin sind Rollenkörper 118 ausgebildet, die in Führungsbahnen im Ausgangsteil 102 laufen und die mit den Wippenelementen 109 verbunden sind, so dass eine definierte Bewegung zwischen Wippenelementen 109 und Ausgangsteil 201 erfolgt.
Der Pendelwippendämpfer 100 dient zur Dämpfung von Rotationsschwingungen, die von der Verbrennungskraftmaschine 4 über die Kurbelwelle 14, das Schwungrad 113 und den Massenring 103 in den Pendelwippendämpfer 100 eingetragen werden und über die Wippenelemente 109 in das Ausgangsteil 102 übertragen werden. Die Dämp fung erfolgt einerseits über die Federeinrichtungen 105 und andererseits über die ers te Reibeinrichtung 112 und die zweite Reibeinrichtung 111 wie oben beschrieben. Um einen in axialer Richtung platzsparenden Aufbau der Pendelwippendämpferano rdnung 108 zu gewährleisten, sind die erste Reibeinrichtung 112 und die zweite Reibeinrichtung 111 in radialer Richtung innerhalb des Masserings 103 und damit in nerhalb des Schwungrades 103 ausgebildet. Gleichzeitig sind damit die erste Reibein richtung in axialer Richtung außerhalb des Pendelwippendämpfers 100 ausgebildet. Dies ermöglicht zudem eine einfache Montage des Pendelwippendämpfers 100. Die ser wird zunächst über die Niete 127 am Schwungrad 113 vormontiert und dann die Pendelwippendämpferanordnung 108 umfassend das Schwungrad 113 und den Pen delwippendämpfer 100 über die Schrauben 110 an der Kurbelwelle 14 festgeschraubt. Dies vereinfacht die Montage der Pendelwippendämpferanordnung 108, da bisher zu nächst das Schwungrad 113 mit der Kurbelwelle 14 verbunden, insbesondere ver schraubt, wurde und dann in einem zweiten Arbeitsschritt der Pendelwippendämpfer 100 am Schwungrad befestigt wurde. Bei der hier beschriebenen Pendelwippendämp feranordnung 108 kann so ein höherer Grad an Vormontage erreicht und die Endmon tage deutlich vereinfacht. Weiterhin wird durch den in axialer Richtung kompakten Aufbau der Pendelwippendämpferanordnung 108 der Einsatz eines Pendelwippen dämpfers 100 auch bei kleinem zur Verfügung stehenden Bauraum möglich.
Fig. 4 zeigt die für den Aufbau der Reibeinrichtungen 111, 112 notwendigen Bauteile der Pendelwippendämpferanordnung 108 in einer explodierten Ansicht.
Durch die Anordnung der Reibeinrichtungen 111, 112 radial im Inneren des Schwung rades 113 und axial außerhalb des Pendelwippendämpfers 100 wird eine in axialer Richtung kompakt bauende Pendelwippendämpferanordnung 108 bereitgestellt, die auch bei kleinem zur Verfügung stehenden Bauraum eingesetzt werden kann und die einfach montierbar ist. Diese wird bevorzugt im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs 2, insbesondere in einem Hybridantriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs 2 eingesetzt. Bezuqszeichenliste Hybridantriebsstrang Kraftfahrzeug Rad Verbrennungskraftmaschine Trennkupplung Erste Kupplung Zweite Kupplung Getriebe Erste Getriebeeingangswelle Zweite Getriebeeingangswelle Zentraler Träger Rotor Elektrische Antriebsmaschine Kurbelwelle Drehachse Rotorwelle Verzahnungsstufe Zweiter Kupplungsbestandteil Erster Kupplungsbestandteil Differentialstufe Zwischenwelle Fahrzeuglängsachse Eingangswelle Pendelwippendäm pfer Eingangsteil Ausgangsteil Massering Flexplatte Federeinrichtung Erste Feder Zweite Feder Pendelwippendämpferanordnung Wippenelement Schraube zweite Reibeinrichtung erste Reibeinrichtung Schwungrad Erster Reibring Erste Tellerfeder Erste Stützscheibe Nabenelement Rollenkörper Stützblech Erstes Halteblech Zweiter Reibring Zweite Tellerfeder Zweite Stützscheibe Zweites Halteblech Fixierblech Außenring Niet Außenumfang

Claims

Patentansprüche
1. Pendelwippendämpferanordnung (108), umfassend einen Pendelwippendämp fer (100) mit einem Eingangsteil (101 ) und einem relativ gegen das Eingangsteil (101) um eine Drehachse (15) verdrehbaren Ausgangsteil (102) und diese verbindendende Wippenelemente (109), die über Federeinrichtungen (105) gegeneinander vorge spannt sind, und ein Schwungrad (113), wobei mindestens eine Reibeinrichtung (111, 112) zur reibenden Dämpfung zwischen Eingangsteil (101) und Ausgangsteil (102) des Pendelwippendämpfers (100) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass min destens eine Reibeinrichtung (111, 112) in axialer Richtung bezogen auf die Drehach se (15) innerhalb des Schwungrades (113) und/oder mindestens eine Reibeinrichtung (111 , 112) in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse (15) außerhalb des Pen delwippendämpfers (100) ausgebildet ist.
2. Pendelwippendämpferanordnung (108) nach Anspruch 1 , bei der eine erste Reibeinrichtung (112) ausgebildet ist, die einen ersten Reibring (114), eine erste Stützscheibe (116), ein erstes Halteblech (120) und eine erste Tellerfeder (115) um fasst, wobei der erste Reibring (114) drehfest mit dem Ausgangsteil (102) und die ers te Tellerfeder (115) und das erste Halteblech (120) drehfest mit dem Eingangsteil (101) verbunden sind, wobei die erste Stützscheibe (116) in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse (15) zwischen der ersten Tellerfeder (115) und dem ersten Halte blech (120) ausgebildet ist, wobei der erste Reibring (114) in axialer Richtung bezo gen auf die Drehachse (15) zwischen der ersten Stützscheibe (116) und dem ersten Halteblech (120) ausgebildet ist und die erste Tellerfeder (115) auf die erste Stütz scheibe (116) eine Kraft in Richtung des ersten Halteblechs (120) ausübt, die die erste Stützscheibe (116) gegen den ersten Reibring (114) presst.
3. Pendelwippendämpferanordnung (108) nach Anspruch 2, bei der der erste Reibring (114) über ein Stützblech (119) mit einem Nabenelement (117) des Aus gangsteils (102) drehfest verbunden ist.
4. Pendelwippendämpferanordnung (108) nach einem der vorhergehenden An sprüche, bei der eine zweite Reibeinrichtung (111) ausgebildet ist, die einen zweiten Reibring (121) aufweist, der mit dem Ausgangsteil (102) drehtest verbunden ist, wobei die zweite Reibeinrichtung (111) weiterhin eine zweite Tellerfeder (122) und ein zwei tes Halteblech (124) aufweist, die drehtest mit dem Eingangsteil (101) verbunden sind, und eine zweite Stützscheibe (123), wobei der zweite Reibring (121) in axialer Rich tung bezogen auf die Drehachse (15) zwischen der zweiten Stützscheibe (123) und dem zweiten Halteblech (124) ausgebildet ist und die zweite Tellerfeder (122) auf die zweite Stützscheibe (123) eine Kraft in Richtung des zweiten Halteblechs (124) aus übt, die die zweite Stützscheibe (123) gegen den zweiten Reibring (121) presst.
5. Pendelwippendämpferanordnung (108) nach Anspruch 4, bei der der zweite Reibring (121) mit einem Außenumfang (128) eines Nabenelements (17) des Aus gangsteils (102) drehfest verbunden ist.
6. Pendelwippendämpferanordnung (108) nach einem der vorhergehenden An sprüche, bei der eine erste Reibeinrichtung (112) mit einem ersten Reibring (114) und eine zweite Reibeinrichtung (111 ) mit einem zweiten Reibring (121) ausgebildet sind und der zweite Reibring (121) bezogen auf die Drehachse (15) konzentrisch innerhalb des ersten Reibrings (114) ausgebildet ist.
7. Pendelwippendämpferanordnung (108) nach einem der vorhergehenden An sprüche, bei der das Schwungrad (113) und das Eingangsteil (101) des Pendelwip pendämpfers (100) durch eine formschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind.
8. Hybridantriebsstrang (1 ), umfassend einen Verbrennungsmotor (4) mit einer Kurbelwelle (14) und mindestens eine elektrische Antriebsmaschine (13), bei dem ei ne Pendelwippendämpferanordnung (108) nach einem der vorhergehenden Ansprü che ausgebildet ist, bei der das Schwungrad (113) und das Eingangsteil (101) des Pendelwippendämpfers (108) drehfest mit der Kurbelwelle (14) verbunden ist.
9. Kraftfahrzeug (2), umfassend einen Hybridantriebsstrang (1) nach Anspruch 8.
10. Kraftfahrzeug (2), umfassend eine Pendelwippendämpferanordnung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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