DE102011102875A1

DE102011102875A1 - Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102011102875A1
Application number: DE201110102875
Authority: DE
Inventors: Philippe Pinnau; Zacharias Psarras
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2011-12-22

Abstract

Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine antriebsseitige Primärmasse und eine zu dieser um eine gemeinsame erste Achse relativ verdrehbare abtriebsseitige Sekundärmasse sowie eine zwischen Primärmasse und Sekundärmasse wirksame Feder-/Dämpfereinrichtung mit wenigstens einem Energiespeicher uihrerseits eine antriebsseitige erste Einheit und eine zu dieser um eine gemeinsame zweite Achse begrenzt relativ verdrehbare abtriebsseitige zweite Einheit sowie wenigsten ein zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit wirksames Federelement zum Verspannen der ersten Einheit und der zweiten Einheit umfasst, wobei die erste Einheit flanschartig ausgeführt ist und wenigstens einen als in Umfangsrichtung ausgerichteten ersten Ausschnitt ausgebildeten Aufnahmeraum zur Aufnahme des wenigstens einen Federelements aufweist und die zweite Einheit doppelflanschartig mit einer ersten Gegenscheibe und einer zweiten Gegenscheibe ausgeführt ist, zwischen denen die erste Einheit aufgenommen ist, wobei die Gegenscheiben jeweils wenigstens einen mit dem wenigsten einen ersten Ausschnitt korrespondierenden zweiten Ausschnitt aufweisen, wobei dem wenigsten einen ersten Ausschnitt wenigstens ein axial in das wenigstens eine Federelement eingreifendes Sicherungsmittel zugeordnet ist, um ein Herausrutschen des wenigstens einen Federelements in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers zu verhindern und zugleich in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers einen vorhandenen Bauraum optimal auszunutzen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, umfassend eine antriebsseitige Primärmasse und eine zu dieser um eine gemeinsame erste Achse relativ verdrehbare abtriebsseitige Sekundärmasse sowie eine zwischen Primärmasse und Sekundärmasse wirksame Feder-/Dämpfereinrichtung mit wenigstens einem Energiespeicher und einer Reibeinrichtung, wobei die Sekundärmasse ihrerseits eine antriebsseitige erste Einheit und eine zu dieser um eine gemeinsame zweite Achse begrenzt relativ verdrehbare abtriebsseitige zweite Einheit sowie wenigsten ein zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit wirksames Federelement zum Verspannen der ersten Einheit und der zweiten Einheit umfasst, wobei die erste Einheit flanschartig ausgeführt ist und wenigstens einen als in Umfangsrichtung ausgerichteten ersten Ausschnitt ausgebildeten Aufnahmeraum zur Aufnahme des wenigstens einen Federelements aufweist und die zweite Einheit doppelflanschartig mit einer ersten Gegenscheibe und einer zweiten Gegenscheibe ausgeführt ist, zwischen denen die erste Einheit aufgenommen ist, wobei die Gegenscheiben jeweils wenigstens einen mit dem wenigsten einen ersten Ausschnitt korrespondierenden zweiten Ausschnitt aufweisen.
Aus der DE 10 2008 032 009 A1 geht ein derartiger mehrstufiger Drehschwingungsdämpfer mit zwei in Reihe hintereinander geschalteten Dämpferstufen hervor, die jeweils in Antriebskraftflussrichtung gesehen ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil aufweisen. Dabei bildet das Ausgangsteil der ersten Dämpferstufe mit dem Eingangsteil der zweiten Dämpferstufe eine bauliche Einheit. In der zweiten Dämpferstufe sind Federelemente wirksam, die sich an deren Eingangsteil einerseits und andererseits an deren Ausgangsteil abstützen und in sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ausschnitten des Eingangsteils sowie in korrespondierenden Ausschnitten des doppelflanschartig ausgebildeten, das Eingangsteil umgreifenden Ausgangsteils aufgenommen sind.
Um die Federelemente beim Betrieb in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers zu halten, sind gemäß der DE 10 2008 032 009 A1 an den radial außenseitigen Begrenzungen der Ausschnitte Fensterflügen vorgesehen. Solche Fensterflügel gewährleisten zwar einen sicheren Halt der Federelemente in den Ausschnitten, beanspruchen jedoch Bauraum in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers, der nicht immer zur Verfügung steht. Wenn auf Fensterflügel als Sicherungsmittel verzichtet wird, besteht die Gefahr, dass die Federelemente beim Betrieb des Drehschwingungsdämpfers aus den Ausschnitten herausrutschen. In eingangsseitiger Richtung können die Federelement dann mit dem Eingangsteil der ersten Dämpferstufe in Kontakt gelangen und dabei bis hin zu einem Bruch beschädigt werden. In ausgangsseitiger Richtung können die Federelemente mit einer Getriebeglocke in Kontakt gelangen und dort eine Verklemmung verursachen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Drehschwingungsdämpfer bereit zu stellen, bei dem die Federelemente gegen ein Herausrutschen in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers gesichert sind, wobei aber zugleich in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers ein nur geringer Bauraum beansprucht wird.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1, indem dem wenigsten einen ersten Ausschnitt wenigstens ein axial in das wenigstens eine Federelement eingreifendes Sicherungsmittel zugeordnet ist. Damit wird das wenigstens eine Sicherungsmittel innenseitig gehalten, sodass in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird.
Besonders zu bevorzugende Ausführungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Vorzugsweise ist das Sicherungsmittel ein in den Aufnahmeraum gerichteter nasenartiger Fortsatz. Ein derart ausgestaltetes Sicherungsmittel ermöglicht einen sicheren Halt eines Federelements im Ausschnitt und zugleich eine einfache Montage desselben.
Als sehr zweckmäßig hat es sich als erwiesen, wenn das Sicherungsmittel integraler Bestandteil der ersten Einheit ist. Auf diese Weise kann das Sicherungsmittel zusammen mit der ersten Einheit hergestellt werden, was eine besonders günstige Herstellung ermöglicht und außerdem eine besonders gute Betriebsfestigkeit und Betriebssicherheit gewährleistet.
Einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zufolge ist das Sicherungsmittel der stirnseitigen Kontur des wenigstens einen Federelements angepasst. Damit wird ein guter Halt des Federelements im Ausschnitt erzielt und zugleich ein bewegungsbedingter Verschleiß minimiert.
Zweckmäßigerweise lässt das Sicherungsmittel eine begrenzte radiale Bewegung des wenigstens einen Federelements zu. Dadurch werden Zwangskräfte, insbesondere bei einem großen Versatz zwischen Drehschwingungsdämpfer und einer abtriebsseitig angeordneten Reibungskupplung, vermieden.
In besonders bevorzugter Ausführung ist der erste Ausschnitt durch Ausstanzen hergestellt, wobei das Sicherungsmittel stehen gelassen ist. Diese Art der Herstellung ist wirtschaftliche besonders günstig und führt technisch zu einem besonders guten Ergebnis.
Nachfolgend wird ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
1a einen Drehschwingungsdämpfer mit Primärmasse und zweiteiliger Sekundärmasse in Draufsicht,
1b einen Drehschwingungsdämpfer mit Primärmasse und zweiteiliger Sekundärmasse in Schnittdarstellung entlang der in 1a mit X-X bezeichneten Linie,
2 einen als Ausschnitt ausgebildeten Aufnahmeraum für ein Federelement gemäß dem Stand der Technik,
3 einen als Ausschnitt ausgebildeten erfindungsgemäßen Aufnahmeraum mit Sicherungsmittel für ein Federelement und
4 einen als Ausschnitt ausgebildeten erfindungsgemäßen Aufnahmeraum mit Sicherungsmittel für ein Federelement.
1 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer 100 mit Primärmasse 102 und zweiteiliger Sekundärmasse 104 in Draufsicht, eine Schnittdarstellung des Drehschwingungsdämpfers 100 entlang der in 1a mit X-X bezeichneten Linie ist in 1b dargestellt.
Der Drehschwingungsdämpfer 100 ist zur Anordnung in einem hier nicht näher gezeigten Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetrieben Kraftfahrzeugs bestimmt und dient zum Ausgleich von periodischen Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine. Der Drehschwingungsdämpfer 100 weist in Antriebskraftflussrichtung gesehen eingangsseitig eine Primärmasse 102 auf, mit der ausgangsseitig eine Sekundärmasse 104 verbunden ist. Primärmasse 102 und Sekundärmasse 104 sind gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse a relativ zueinander verdrehbar. Zwischen Primärmasse 102 und Sekundärmasse 104 ist eine Feder-/Dämpfereinrichtung 106 wirksam, die Energiespeicher 108 und eine Reibeinrichtung 110 umfasst.
Die Primärmasse 102 ist scheibenförmig ausgestaltet und kann mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine fest verbunden, insbesondere verschraubt, werden. Radial außenseitig umgreift die Primärmasse 102 einen ringförmigen Aufnahmeraum, in dem die Energiespeicher 108 aufgenommen sind. Die Energiespeicher 108 sind vorliegend durch ineinander angeordnete Bogenfedern mit unterschiedlichen Federkennlinien gebildet, die sich jeweils über einen Teilumfangsbereich der Primärmasse 102 erstrecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei solche Bogenfedern vorhanden, die sich jeweils über etwa den halben Umfangsbereich der Primärmasse 102 erstrecken. Die Energiespeicher 108 stützen sich jeweils an der Primärmasse 102 einerseits und andererseits an der Sekundärmasse 104 ab.
Die Reibeinrichtung 110 ist radial innerhalb der Energiespeicher 108 angeordnet und umfasst Reibbeläge, die zwischen der Primärmasse 102 und der Sekundärmasse 104 wirken sowie eine Federeinrichtung zur Erzeugung eines Anpressdrucks auf die Reibbeläge, um eine Reibkraft zu bewirken.
Die Sekundärmasse 104 ist zweiteilig ausgeführt und weist eine erste eingangsseitige Einheit 112 sowie eine zweite ausgangsseitige Einheit 114 auf. Die zweite Einheit 114 kann mit einer Reibungskupplung verbunden werden. Die erste Einheit 112 ist ringscheibenförmig ausgestaltet und korrespondiert mit ihrem radial äußeren Randbereich mit der Primärmasse 102 unter Zwischenwirkung der Reibbeläge. Radial innerhalb ist die erste Einheit 112 von der zweiten Einheit 114 in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers 100 gesehen umgriffen, wobei die zweite Einheit 114 doppelscheibenartig mit einer ersten Gegenscheibe 128 und einer zweiten Gegenscheibe 130 aufgebaut ist. Die erste Einheit 112 und die zweite Einheit 114 sind relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse b begrenzt verdrehbar. Zwischen der ersten Einheit 112 und der zweiten Einheit 114 sind Federelemente 116, 118, 120, 122, 124, 126 wirksam, die sich an der ersten Einheit 112 einerseits und andererseits an der zweiten Einheit 114 abstützen.
Die relative Verdrehbarkeit zwischen der ersten Einheit 112 und der zweiten Einheit 114 ist geringer, als die Verdrehbarkeit zwischen der Primärmasse 102 und der Sekundärmasse 104. Damit sind bei geringen relativen Verdrehwinkeln im Wesentlichen die Federelemente 116, 118, 120, 122, 124, 126 wirksam, während bei größeren Verdrehwinkeln im Wesentlichen die Energiespeicher 108 wirksam sind.
In dem Umgriffbereich zwischen erster Einheit 112 und zweiter Einheit 114 sind in der ersten Einheit 112 radial ausgerichtete erste Ausschnitte vorgesehen, die Aufnahmeräume zur Aufnahme der Federelemente 116, 118, 120, 122, 124, 126 bilden. Die erste Gegenscheibe 128 und die zweite Gegenscheibe 130 weisen mit den ersten Ausschnitten korrespondierende zweite Ausschnitte 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144 auf. Vorliegend sind zwischen der ersten Einheit 112 und der zweiten Einheit 114 sechs Federelemente 116, 118, 120, 122, 124, 126 vorgesehen. Einem anderen Ausführungsbeispiel zufolge können jedoch auch weniger oder mehr als sechs Federelemente vorgesehen sein.
2 zeigt einen als Ausschnitt 246 ausgebildeten Aufnahmeraum 248 für ein Federelement 216 gemäß dem Stand der Technik, ein als Ausschnitt 346 ausgebildeter erfindungsgemäßer Aufnahmeraum 348 mit Sicherungsmittel 360 für ein Federelement 316 ist in 3 dargestellt.
Wie oben mit Bezug auf 1a, 1b beschrieben, ist der Aufnahmeraum 248, 348 in der ersten Einheit 212, 312 (1a, 1b: 112) der Sekundärmasse (1a, 1b: 104) vorgesehen, wobei in den 2 und 3 jeweils nur ein Ausschnitt der ersten Einheit 212, 312 mit einem Aufnahmeraum 248, 348 gezeigt ist. Der Ausschnitt 246, 346 weist eine radial außenseitige Begrenzung 250, 350, eine radial innenseitige Begrenzung 252, 352 sowie Begrenzungen 254, 246, 354, 356 in Umfangsrichtung der ersten Einheit 212, 312 auf. Der Aufnahmeraum 248, 348 ist insgesamt etwa rechteckförmig, dem Umfang der ersten Einheit 212, 312 angepasst, ausgestaltet. An den Begrenzungen 254, 256 ist der Aufnahmeraum 248 gemäß dem Stand der Technik mit den Aufnahmeraum 248 erweiternden Radien versehen. Der erfindungsgemäße Aufnahmeraum 348 ist nur an einer Begrenzung 356 mit einem den Aufnahmeraum 348 erweiternden Radius versehen. Im Bereich der gegenüberliegenden Begrenzung 354 ist das Sicherungsmittel 360 angeordnet.
Das Sicherungsmittel 360 greift in axialer Richtung endseitig in das Federelement 316 ein, um dieses gegen ein Herausrutschen in Achsrichtung (1a, 1b: b) der ersten Einheit 312 zu sichern. Vorliegend ist das Federelement 316 eine Schraubenfeder. Das Sicherungsmittel 360 ist ein in den Aufnahmeraum 348 gerichteter nasenartiger Fortsatz, der in etwa eine halbe Windungshöhe tief in die Schraubenfeder eingreift. Damit wird die Schraubenfeder ausreichend sicher gehalten und eine Montage ist ohne Schwierigkeiten möglich.
Bei der in 3 dargestellten Ausführung der Erfindung ist das Sicherungsmittel 360 zunächst baulich gesondert und dann mit der Einheit 312 fest verbunden, wie verklebt oder verschweißt, ausgeführt.
Auch 4 zeigt einen als Ausschnitt 446 ausgebildeten erfindungsgemäßen Aufnahmeraum 448 mit Sicherungsmittel 460 für ein Federelement. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Sicherungsmittel 460 integraler Bestandteil der ersten Einheit 412. Die erste Einheit 412 ist ein Blechformteil, wobei der Aufnahmeraum 448 durch Ausstanzen entlang der Begrenzungen 450, 452, 454, 456 erzeugt und das Sicherungsmittel 460 stehen gelassen ist. Die Kontur des Sicherungsmittels 460 ist besonders an die endseitige Kontur des in dieser Figur nicht dargestellten Federelements angepasst. Im Übrigen wird auf die Beschreibung zur 3 verwiesen.
Die Größe des Aufnahmeraums 348, 448 ist derart mit der Größe des Federelements 316 abgestimmt, dass das Federelement 316 mit Spiel aufgenommen ist. Vorliegend ist in radialer Richtung ein Spiel von mindestens 0,3 mm gegeben.
Bezugszeichenliste

100: Drehschwingungsdämpfer
102: Primärmasse
104: Sekundärmasse
106: Feder-/Dämpfereinrichtung
108: Energiespeicher
110: Reibeinrichtung
112: erste Einheit
114: zweite Einheit
116: Federelement
118: Federelement
120: Federelement
122: Federelement
124: Federelement
126: Federelement
128: erste Gegenscheibe
130: zweite Gegenscheibe
132: zweiter Ausschnitt
134: zweiter Ausschnitt
136: zweiter Ausschnitt
138: zweiter Ausschnitt
140: zweiter Ausschnitt
142: zweiter Ausschnitt
144: zweiter Ausschnitt
212: erste Einheit
216: Federelement
246: erster Ausschnitt
248: Aufnahmeraum
250: radial äußere Begrenzung
252: radial innere Begrenzung
254: Begrenzung in Umfangsrichtung
256: Begrenzung in Umfangsrichtung
312: erste Einheit
316: Federelement
346: erster Ausschnitt
348: Aufnahmeraum
350: radial äußere Begrenzung
352: radial innere Begrenzung
354: Begrenzung in Umfangsrichtung
356: Begrenzung in Umfangsrichtung
360: Sicherungsmittel
412: erste Einheit
416: Federelement
446: erster Ausschnitt
448: Aufnahmeraum
450: radial äußere Begrenzung Rand
452: radial innere Begrenzung
454: Begrenzung in Umfangsrichtung
456: Begrenzung in Umfangsrichtung
460: Sicherungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008032009 A1 [0002, 0003]

Claims

Drehschwingungsdämpfer (100), insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine antriebsseitige Primärmasse (102) und eine zu dieser um eine gemeinsame erste Achse (a) relativ verdrehbare abtriebsseitige Sekundärmasse (104) sowie eine zwischen Primärmasse (102) und Sekundärmasse (104) wirksame Feder-/Dämpfereinrichtung (106) mit wenigstens einem Energiespeicher (108) und einer Reibeinrichtung (110), wobei die Sekundärmasse (104) ihrerseits eine antriebsseitige erste Einheit (112, 312, 412) und eine zu dieser um eine gemeinsame zweite Achse (b) begrenzt relativ verdrehbare abtriebsseitige zweite Einheit (114) sowie wenigsten ein zwischen der ersten Einheit (112, 312, 412) und der zweiten Einheit (114) wirksames Federelement (116, 118, 120, 122, 124, 126, 316, 416) zum Verspannen der ersten Einheit (112, 312, 412) und der zweiten Einheit (114) umfasst, wobei die erste Einheit (112, 312, 412) flanschartig ausgeführt ist und wenigstens einen als in Umfangsrichtung ausgerichteten ersten Ausschnitt (346, 446) ausgebildeten Aufnahmeraum (348, 448) zur Aufnahme des wenigstens einen Federelements (116, 118, 120, 122, 124, 126, 316, 416) aufweist und die zweite Einheit (114) doppelflanschartig mit einer ersten Gegenscheibe (128) und einer zweiten Gegenscheibe (130) ausgeführt ist, zwischen denen die erste Einheit (112, 312, 412) aufgenommen ist, wobei die Gegenscheiben (128, 130) jeweils wenigstens einen mit dem wenigsten einen ersten Ausschnitt (346, 446) korrespondierenden zweiten Ausschnitt (132, 134, 136, 138, 140, 142, 144) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigsten einen ersten Ausschnitt (346, 446) wenigstens ein axial in das wenigstens eine Federelement (116, 118, 120, 122, 124, 126, 316, 416) eingreifendes Sicherungsmittel (360, 460) zugeordnet ist.
Drehschwingungsdämpfer (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (360, 460) ein in den Aufnahmeraum (348, 448) gerichteter nasenartiger Fortsatz ist.
Drehschwingungsdämpfer (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (360, 460) integraler Bestandteil der ersten Einheit (112, 312, 412) ist.
Drehschwingungsdämpfer (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (360, 460) der stirnseitigen Kontur des wenigstens einen Federelements (116, 118, 120, 122, 124, 126, 316, 416) angepasst ist.
Drehschwingungsdämpfer (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (360, 460) eine begrenzte radiale Bewegung des wenigstens einen Federelements (116, 118, 120, 122, 124, 126, 316, 416) zulässt.
Drehschwingungsdämpfer (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausschnitt durch Ausstanzen (346, 446) hergestellt ist, wobei das Sicherungsmittel (360, 460) stehen gelassen ist.