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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8. Der Antriebsstrang befindet sich vorzugsweise zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe des Kraftfahrzeuges.
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Gebiet der Erfindung
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Drehungleichförmigkeiten, die beispielsweise über einen Verbrennungsmotor in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingetragen werden, können zu Drehschwingungen und damit zu unerwünschten Vibrationen und Geräuschen führen. Aus dem Stand der Technik sind daher bereits verschiedene Dämpfungssysteme zur Reduktion von Drehschwingungen bekannt, die in der Regel ein Zweimassenschwungrad und/oder ein Fliehkraftpendel umfassen. Bei einem Zweimassenschwungrad wird die Dämpfung über zwei rotierenden Massen bewirkt, die mittels wenigstens einer Feder torsionsweich gekoppelt sind. Das Fliehkraftpendel besitzt wenigstens eine exzentrisch angeordnete rotierende Masse, deren Lage in Bezug auf die Rotationsachse drehzahlabhängig veränderbar ist. Zur Optimierung der Dämpfungswirkung werden oftmals das Zweimassenschwungrad und das Fliehkraftpendel in Kombination eingesetzt. Beispielsweise kann das Fliehkraftpendel motorseitig am Zweimassenschwungrad angeordnet sein, wobei vorzugsweise die Schwingordnung des Fliehkraftpendels mit der Haupterregerordnung des Motors stets übereinstimmt, um eine Dämpfungswirkung im gesamten Drehzahlbereich des Motors zu erzielen.
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Der Auslegung eines Fliehkraftpendels zur Drehschwingungsdämpfung sind jedoch geometrische Grenzen gesetzt. Die Grenzen betreffen insbesondere die Größe der Pendelmassen. Zum Ausgleich besonders großer Drehungleichförmigkeiten bzw. Drehschwingungen, wie sie beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges auftreten, das einen Motor mit geringer Zylinderzahl (z. B. 2 oder 3 Zylinder) besitzt, gilt es demnach eine erhöhte Dämpfungswirkung durch weitere konstruktive Maßnahmen zu erzielen.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2009 049 879 A1 ist ein Schwingungstilger zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges bekannt, der – nach Art eines Fliehkraftpendels – eine Schwungmasse umfasst, an der wenigstens zwei Pendelmassen beweglich befestigt sind, so dass sie sich entlang vorgegebener Bewegungsbahnen relativ zur Schwungmasse bewegen können. Zur Verstärkung bzw. Erhöhung eines Tilgungsmomentes des Schwingungstilgers wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die Schwungmasse über ein Planetengetriebe mit einer Triebstrangwelle rotatorisch zu verbinden. Auf diese Weise soll eine Untersetzung bzw. eine Übersetzung vom Langsamen ins Schnelle bewirkt werden, die den Einsatz eines Zweimassenschwungrads entbehrlich macht. Die Schwungmasse ist hierzu drehfest mit einem Sonnenrad und die Triebstrangwelle drehfest mit einem Hohlrad des Planentengetriebes verbunden.
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Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges derart weiterzubilden, dass die Effektivität der Dämpfung weiter erhöht wird. Insbesondere sollen große Tilgungs- oder Rückstellmomente mittels kleiner Pendelmassen einer Fliehkrafteinrichtung bewirkt werden. Ferner sollen die Vorrichtung und das Verfahren möglichst verschleiß- und/oder geräuscharm betrieben werden können.
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Zur Lösung der Aufgabe werden eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagene Vorrichtung umfasst eine Fliehkraftpendeleinrichtung und ein Planetengetriebe. Das Planetengetriebe umfasst dabei eine als Sonnenrad oder Hohlrad ausgebildete erste Welle zur Kopplung mit einer Antriebswelle oder einer Getriebeeingangswelle sowie wenigstens einen an einem Planetenträger abgestützten Planeten. Erfindungsgemäß ist der Planetenträger als weitere Welle ausgebildet und über eine Feder-Dämpfungseinrichtung mit der als Sonnenrad oder Hohlrad ausgebildeten Welle torsionsweich gekoppelt. Ferner erfindungsgemäß ist die Fliehkraftpendeleinrichtung mit dem am Planetenträger abgestützten Planeten gekoppelt.
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Durch die Kopplung der Fliehkraftpendeleinrichtung mit dem Planetengetriebe über den wenigstens einen Planeten ist eine Verstärkung der Rückstellmomente der Fliehkraftpendeleinrichtung erzielbar. Auf diese Weise können selbst mit kleinen Pendelmassen große Rückstellmomente erreicht werden.
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In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Vorrichtung werden die Rückstellmomente der Fliehkraftpendeleinrichtung über das Planetengetriebe über- und/oder untersetzt. Denn die Rückstellmomente der Fliehkraftpendeleinrichtung können sowohl eine verzögernde als auch beschleunigende Wirkung auf wenigstens eine Welle des Planetengetriebes haben. Die konkrete Wirkung hängt insbesondere von der jeweils gewählten Anschlussart ab.
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Beispielsweise kann das Planetengetriebe ein Sonnenrad als erste Welle zur Kopplung mit einer Antriebs- oder Getriebeeingangswelle besitzen. Sofern das Sonnenrad mit einer Antriebswelle gekoppelt ist, kann der Planetenträger als weitere Welle mit einer Getriebeeingangswelle gekoppelt sein oder umgekehrt. Da wiederum der Planetenträger über die Feder-Dämpfungseinrichtung mit dem Sonnenrad torsionsweich gekoppelt ist, können sich das Sonnenrad und der Planetenträger in einer Drehrichtung begrenzt relativ zueinander bewegen, wobei die Relativbewegung in eine Wälzbewegung des Planeten umgesetzt wird, der in Wälzkontakt mit dem Sonnenrad steht. Die Wälzbewegung des Planeten wiederum wird auf die Fliehkraftpendeleinrichtung übertragen, über deren Rückstellmoment eine Dämpfungswirkung erzielbar ist.
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Alternativ kann das Planetengetriebe ein Hohlrad als erste Welle zur Kopplung mit einer Antriebs- oder Getriebeeingangswelle besitzen. Sofern das Hohlrad mit einer Antriebswelle gekoppelt ist, kann der Planetenträger als weitere Welle mit einer Getriebeeingangswelle gekoppelt sein oder umgekehrt. Auch in diesen Fällen lässt die torsionsweiche Kopplung des Planetenträgers mit dem Hohlrad über die Feder-Dämpfungseinrichtung eine Drehbewegung der beiden Wellen des Planetenträgers relativ zueinander zu, die in eine Wälzbewegung des Planeten umgesetzt wird, der in Wälzkontakt mit der Hohlwelle steht. Die Wälzbewegung des Planeten wiederum wird auf die Fliehkraftpendeleinrichtung übertragen, über deren Rückstellmoment eine Dämpfungswirkung erzielbar ist.
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Das Planentengetriebe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise als "offenes Planetengetriebe" ausgebildet. Das heißt, dass es nur eine zentrale Welle in Form eines Sonnenrads oder eines Hohlrads besitzt. Die weitere Welle wird durch den Planetenträger ausgebildet, der hierzu bevorzugt koaxial zur zentralen Welle angeordnet ist, so dass der Planetenträger und die zentrale Welle um eine gemeinsame Achse rotieren.
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Die Nutzung des Planetenträgers als weitere Welle ermöglicht die Kopplung des "offenen Planetengetriebes" mit einer Antriebswelle und einer Getriebeeingangswelle. Die Kopplung erfolgt bevorzugt in der Weise, dass die Antriebswelle und die Getriebeeingangswelle jeweils drehfest mit einer Welle des Planetengetriebes verbunden sind. Die Antriebswelle ist dabei vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildet.
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Durch die Ausbildung des Planetengetriebes als "offenes Planetengetriebe" ist die Vorrichtung weniger verschleißbehaftet, da der Planet nur einen Wälzpartner in Form der als Sonnenrad oder als Hohlrad ausgebildeten ersten Welle besitzt. Der Verschleiß wird ferner dadurch reduziert, dass die Wälzbewegungen im Planetengetriebe verhältnismäßig gering sind. Denn lediglich Relativbewegungen der beiden Wellen des Planetengetriebes zueinander, wie sie beispielsweise durch Drehungleichförmigkeiten im Antriebsstrang ausgelöst werden, führen zu Wälzbewegungen des Planeten. Liegt keine Drehungleichförmigkeit vor, rotieren das Sonnen- bzw. Hohlrad als erste Welle und der Planetenträger als weitere Welle im Block um die gemeinsame Achse und es treten keine Wälzbewegungen im Planetengetriebe auf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die Feder-Dämpfungseinrichtung mit der als Sonnen- oder Hohlrad ausgebildeten ersten Welle und dem Planetenträger als weitere Welle ein Zweimassenschwungrad aus. Das Sonnen- bzw. Hohlrad und der Planetenträger dienen dabei als Primär- und Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads, welche über die Feder-Dämpfungseinrichtung torsionsweich gekoppelt sind. Durch die Kombination einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem Zweimassenschwungrad ist eine besonders effektive Dämpfung von Drehschwingungen erreichbar. Darüber hinaus wird die Dämpfungswirkung der Fliehkraftpendeleinrichtung über das Planetengetriebe zusätzlich verstärkt. Die sich hieraus ergebenden Vorteile kommen insbesondere bei Einsatz der Vorrichtung in Kraftfahrzeugen mit 2- oder 3-Zylinder-Verbrennungsmotoren zum Tragen, da selbst große Drehungleichförmigkeiten bzw. Drehschwingungen mit kleinen Pendelmassen ausgleichbar sind.
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Des Weiteren bevorzugt ist der wenigstens eine Planet als Zahnrad ausgebildet und steht in Zahneingriff mit einer Innenverzahnung des Hohlrads oder einer Außenverzahnung des Sonnenrads des Planetengetriebes. Aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen ist der Bereich des Zahneingriffs häufig spielbehaftet, so dass es bei wechselnden Momenten zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung kommen kann. Einer unerwünschten Geräuschentwicklung kann vorliegend jedoch dadurch entgegen gewirkt werden, dass das Planetengetriebe als „offenes Planetengetriebe“ ausgebildet wird, so dass der Planet lediglich in Zahneingriff mit einer Verzahnung der als Sonnen- oder Hohlrad ausgebildeten Welle steht. Gegenüber Planetengetrieben, die nicht als "offenes Planetengetriebe" ausgebildet sind und wenigstens einen Planeten besitzen, der in Zahneingriff mit einem Sonnenrad und einem Hohlrad steht, wird die Zahl der Zahneingriffe demnach halbiert. Mit der Zahl der Zahneingriffe sinkt wiederum der Aufwand, diese spielfrei auszulegen.
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Zur Reduzierung der Geräuschentwicklung wird alternativ oder ergänzend vorgeschlagen, dass der Planet als verspanntes Zahnrad ausgebildet ist. Hierzu ist der Planet bevorzugt mehrteilig ausgeführt. Weiterhin bevorzugt umfasst der Planet zwei Teilräder, die gegeneinander in der Weise verspannt sind, dass ein erstes Teilrad in einer ersten Drehrichtung und ein zweites Teilrad in einer zweiten Drehrichtung am Sonnen- bzw. Hohlrad abgestützt sind. Zum Verspannen der Teilräder ist weiterhin vorzugsweise wenigstens ein Spannelement vorgesehen, das beispielsweise als Feder ausgeführt sein kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Planet in radialer Richtung frei gestellt und mit der als Hohlwelle ausgebildeten Welle des Planetengetriebes wirkverbunden. Durch die radiale Freistellung wird der Planet über die Fliehkraft nach radial außen gegen das Hohlrad gedrückt, wodurch der Wälzkontakt verbessert wird. Ferner kann auf diese Weise ein etwaiges vorhandenes Spiel im Bereich eines Zahneingriffs weiter reduziert werden. Um die radiale Freistellung des Planeten zu bewirken, kann beispielsweise ein Bolzen, über den der Planet am Planetenträger drehbeweglich gelagert ist, in radialer Richtung verschiebbar am Planententräger abgestützt sein.
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Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Planet mit einer Schwungmasse oder Pendelmasse der Fliehkraftpendeleinrichtung verbunden ist. Die Verbindung kann unmittelbar oder mittelbar erfolgen. Beispielsweise kann die Verbindung mit einer Pendelmasse mittelbar über eine Schwungmasse der Fliehkraftpendeleinrichtung erfolgen. Ist die Pendelmasse unmittelbar mit dem Planeten verbunden, kann der Planet selbst als Schwungmasse eingesetzt werden. Wie auch der Planet ist die Pendelmasse der Fliehkraftpendeleinrichtung exzentrisch in Bezug auf die Rotationsachse des Planetenträgers bzw. der Fliehkraftpendeleinrichtung angeordnet. Die Verbindung mit dem Planetengetriebe erfolgt in der Weise, dass die Lage der Pendelmasse in Bezug auf die Rotationsachse der Fliehkraftpendeleinrichtung drehzahlabhängig veränderbar ist. Die Lageveränderung bewirkt das Rückstellmoment der Fliehkraftpendeleinrichtung.
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Sofern der Planet radial freigestellt ist, kann auch der Planet selbst eine Pendelmasse ausbilden oder Teil einer Pendelmasse sein. Dies ermöglicht eine in axialer Richtung besonders kompakt bauende Ausführung der Vorrichtung.
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Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges. Demzufolge wird ferner ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie einer Antriebswelle und einer Getriebeeingangswelle vorgeschlagen. Die Antriebswelle oder die Getriebeeingangswelle ist dabei mit dem Planetenträger gekoppelt, der vorliegend als weitere Welle des Planetengetriebes genutzt wird. Die erste Welle des Planetengetriebes wird durch ein Sonnenrad oder ein Hohlrad ausgebildet, das mit der jeweils anderen Welle (Getriebeeingangswelle bzw. Antriebswelle) des Antriebstrangs gekoppelt ist. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung den Ausgleich großer Drehungleichförmigkeiten ermöglicht, wird ferner vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeug einen 2- oder 3-Zylinder-Verbrennungsmotor aufweist und/oder die Antriebswelle eine mit dem Motor verbundene Kurbelwelle ist. Denn in dieser Anwendung kommen die vorstehend beschriebenen Vorteile der Erfindung besonders gut zum Tragen.
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Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung einer Fliehkraftpendeleinrichtung und eines Planetengetriebes vorgeschlagen, wobei das Planetengetriebe eine als Sonnenrad oder Hohlrad ausgebildete erste Welle zur Kopplung mit einer Antriebswelle oder einer Getriebeeingangswelle sowie wenigstens einen an einem Planetenträger abgestützten Planeten umfasst. Erfindungsgemäß wird der Planetenträger als weitere Welle ausgebildet und über eine Feder-Dämpfungseinrichtung mit der als Sonnenrad oder Hohlrad ausgebildeten Welle torsionsweich gekoppelt. Der am Planetenträger abgestützte Planet wird zudem mit der Fliehkraftpendeleinrichtung gekoppelt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt somit zwei Wellen eines Planetengetriebes, die vorzugsweise um eine gemeinsame Achse rotieren. Bei den zwei Wellen handelt es sich um die als Sonnenrad oder Hohlrad ausgebildete erste Welle und den Planetenträger als weitere Welle. Die beiden Wellen ermöglichen die Kopplung des Planetengetriebes mit einer Antriebswelle und einer Getriebeeingangswelle. Zugleich kann das Planetengetriebe als "offenes Planetengetriebe" ausgebildet werden, so dass der wenigstens eine am Planetenträger abgestützte Planet nur einen Wälzpartner besitzt. Dadurch werden Verschleiß und/oder unerwünschte Geräusche im Bereich des Wälzkontaktes des Planeten mit der als Wälzpartner dienenden Welle des Planetengetriebes reduziert.
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Durch die Kopplung der Fliehkraftpendeleinrichtung mit dem Planeten kann über das Planetengetriebe eine Verstärkung der Rückstellmomente der Fliehkraftpendeleinrichtung bewirkt werden. Die Wirkung ist dabei von der konkreten Ausgestaltung des Planetengetriebes und der Kopplung der Antriebswelle und der Getriebeeingangswelle mit dem Planetengetriebe abhängig. Je nach dem, ob das Planetengetriebe ein Sonnenrad oder ein Hohlrad als einzige zentrale Welle besitzt, kann über die Fliehkraftpendeleinrichtung eine Verzögerung oder eine Beschleunigung auf die jeweils mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad verbundene Welle erzielt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Planetengetriebe zur Übersetzung eines Rückstellmoments der Fliehkraftpendeleinrichtung auf eine mit dem Planetengetriebe gekoppelte Antriebswelle und/oder Getriebeeingangswelle eingesetzt. In diesem Fall wird eine Verstärkung des Rückstellmomentes und damit eine Erhöhung der Dämpfungswirkung erzielt. Die erhöhte Dämpfungswirkung macht es möglich, dass zum Ausgleich großer Drehschwingungen kleine Pendelmassen eingesetzt werden können.
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Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Planet in radialer Richtung freigestellt wird. Durch die radiale Freistellung kann der Wälzkontakt des Planeten mit einer als Hohlrad ausgebildeten ersten Welle des Planetengetriebes verbessert werden, da die Fliehkraft den Planeten nach radial außen gegen das Hohlrad drückt.
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Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Planet als Schwungmasse oder Pendelmasse der Fliehkraftpendeleinrichtung eingesetzt wird. Letzeres setzt die radiale Freistellung des Planeten voraus.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Diese zeigen:
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1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
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2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,
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3 eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels,
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4 eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels,
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5 einen Schnitt durch einen als verspannbares Zahnrad ausgebildeten Planeten eines Planetengetriebes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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6 eine perspektivische Darstellung des als verspannbares Zahnrad ausgebildeten Planeten der 5.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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In den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, wobei sie jeweils zwischen einer als Kurbelwelle ausgebildeten Antriebswelle 5 und einer Getriebeeingangswelle 6 geschaltet ist. Die Ausführungsbeispiele der 1 bis 4 haben ferner gemein, dass die Vorrichtung jeweils eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 und ein Planetengetriebe 2 umfasst, wobei das Planetengetriebe 2 als „offenes Planetengetriebe“ ausgebildet ist und entweder eine als Sonnenrad 3 oder als Hohlrad 4 ausgebildete erste Welle sowie einen Planetenträger 7 als weitere Welle aufweist. Am Planetenträger 7 sind ferner mehrere im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Planeten 8 über Bolzen 11 abgestützt, so dass die Planeten 8 zur Ausführung einer Wälzbewegung drehbeweglich gelagert sind. Vorrangig führen die Planeten 8 jedoch eine umlaufende Bewegung aus, da der Planetenträger 7 vorliegend als Welle eingesetzt wird. Im Betrieb der Vorrichtung rotieren der Planetenträger 7 und die als Sonnenrad 3 oder als Hohlrad 4 ausgebildete Welle jeweils um eine gemeinsame Achse A. Da der Planetenträger 7 und die als Sonnenrad 3 oder Hohlrad 4 ausgebildete Welle über eine Feder-Dämpfungseinrichtung 9 torsionsweich gekoppelt sind, können sich der Planetenträger 7 und die Welle 3, 4 in einer Drehrichtung begrenzt relativ zueinander bewegen. Die Relativbewegung wird dann über die Welle 3, 4 auf die Planeten 8 sowie die mit den Planeten verbundene Fliehkraftpendeleinrichtung 1 übertragen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 umfasst das Planetengetriebe 2 eine als Hohlrad 4 ausgebildete erste Welle, die mit der Antriebswelle 5 des dargestellten Antriebsstrangs drehfest verbunden ist. Die Getriebeeingangswelle 6 ist vorliegend mit dem Planetenträger 7 drehfest verbunden, der als weitere Welle eingesetzt wird. Das Hohlrad 4 und der Planetenträger 7 sind über die Feder-Dämpfungseinrichtung 9 torsionsweich gekoppelt. Bei einer relativen Bewegung des Hohlrads 4 gegenüber dem Planetenträger 7, beispielsweise aufgrund einer Drehungleichförmigkeit im Antriebsstrang, wird die Relativbewegung auf die in Wälzkontakt mit dem Hohlrad 4 stehenden Planeten 8 übersetzt. In Abhängigkeit von der Teilübersetzung zwischen dem Hohlrad 4 und dem Planeten 8 findet eine Erhöhung eines Rückstellmoments der mit dem Planeten 8 verbundenen Fliehkraftpendeleinrichtung 1 statt.
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Bei der Ausführung gemäß der 1 wirkt ein Rückstellmoment der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 verzögernd auf das Hohlrad 4 bzw. die damit drehfest verbundene Antriebswelle 5 und beschleunigend auf den Planetenträger 7 bzw. die damit drehfest verbundene Getriebeeingangswelle 6. Das verzögernde Moment am Hohlrad 4 ist dabei größer als das beschleunigende Moment am Planetenträger 7.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ist die erste Welle des Planetengetriebes 2 wiederum als Hohlrad 4 ausgebildet, wobei das Hohlrad 4 jedoch mit der Getriebeeingangswelle 6 des Antriebsstrangs drehfest verbunden ist. Die Antriebswelle 5 ist vorliegend mit dem als weitere Welle dienenden Planetenträger 7 drehfest verbunden. Der Anschluss der Antriebswelle 5 und der Getriebeeingangswelle 6 erfolgt demnach umgekehrt zu dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Dies hat zur Folge, dass ein über die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 bewirktes beschleunigendes Moment am Hohlrad 4 bzw. der damit drehfest verbundenen Getriebeeingangswelle 6 größer als ein verzögerndes Moment am Planetenträger 7 bzw. der damit drehfest verbundenen Antriebswelle 5 ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 weist das Planetengetriebe 2 anstelle eines Hohlrads 4 ein Sonnenrad 3 als erste Welle auf. Als weitere Welle wird der Planetenträger 7 eingesetzt. Entsprechend den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 kann sowohl die Antriebswelle 5 als auch die Getriebeeingangswelle 6 mit dem Sonnenrad 3 drehfest verbunden werden. In der 3 ist der letztgenannte Fall dargestellt. Dies hat zur Folge, dass ein über die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 bewirktes Rückstellmoment am Planetenträger 7 bzw. der damit drehfest verbundenen Antriebswelle 5 größer als am Sonnenrad 3 bzw. der damit drehfest verbundenen Getriebeeingangswelle 6.
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Das Ausführungsbeispiel der 4 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung analog dem Ausführungsbeispiel der 1. Denn entsprechend dem Beispiel der 1 ist die erste Welle 4 als Hohlrad 4 ausgebildet ist, das mit der Antriebswelle 5 drehfest verbunden ist. Die Getriebeeingangswelle 6 ist wiederum mit dem Planetenträger 7 als weitere Welle drehfest verbunden. Das Ausführungsbeispiel der 4 unterscheidet sich von dem der 1 im Wesentlichen dadurch, dass die am Planetenträger 7 abgestützten Planeten 8 radial freigestellt sind. Das heißt, dass sie in radialer Richtung beweglich gelagert sind. Bei einer Rotationsbewegung des Planetenträgers 7 werden die Planeten 8 somit über die Fliehkraft nach radial außen gegen das Hohlrad 4 gedrückt, wodurch der Wälzkontakt zwischen dem Hohlrad 4 und den Planeten 8 verbessert wird. Zur radialen Freistellung der Planeten 8 sind die Bolzen 11, über welche die Planeten 8 drehbeweglich gelagert sind, in radialer Richtung verschiebbar am Planetenträger 7 abgestützt. Zur Abfangung der freien Enden der Bolzen 11 ist der Planetenträger 7 zudem doppelwandig ausgebildet.
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Im Ausführungsbeispiel der 4 werden die radial freigestellten Planeten 8 zudem als Schwungmassen 10 der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 eingesetzt.
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Die radiale Freistellung der Planeten 8 ist auf die Ausführungsbeispiele der 1 und 2 in vorteilhafter Weise übertragbar ist, da hier die erste Welle 4 ebenfalls als Hohlrad 4 ausgebildet ist.
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Alternativ oder ergänzend zur radialen Freistellung können die Planeten 8 als verspannbare Zahnräder ausgebildet werden. Ein verspannbares Zahnrad ist beispielhaft in den 5 und 6 dargestellt. Es umfasst ein erstes Teilrad 12 mit einem zylinderförmigen Ansatz 18, auf den ein zweites Teilrad 13 aufgesetzt ist. Die beiden Teilräder 12, 13 sind relativ zueinander begrenzt drehbeweglich, so dass sie über wenigstens ein Verspannelement 14 in Drehrichtung verspannbar sind. Das Verspannrad der 5 und 6 weist drei Verspannelemente 14 jeweils in Form einer Schraubendruckfeder auf. Zur Aufnahme der Verspannelemente 14 weist das Teilrad 12 Bohrungen 17 auf. Zur Begrenzung einer Relativbewegung der beiden Teilräder 12, 13 zueinander weisen beide Teilräder eine Verzahnung 15, 16 auf. Die Verzahnungen 15, 16 sind derart aufeinander abgestimmt, dass eine Relativbewegung der Teilräder 12, 13 nur über einen definierten Winkelbereich möglich ist. Die Verzahnung 16 des Teilrads 12 ist dabei in einem Außenumfangsbereich des zylinderförmigen Ansatzes 18 ausgebildet.
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Die Ausbildung des Planeten 8 als Verspannrad erleichtert eine spielfreie Auslegung des Wälzkontaktes des Planeten 8 mit der als Sonnen- oder Hohlrad ausgebildeten Welle 3, 4 des Planetengetriebes 2. Dadurch können Verschleiß und unerwünschte Geräusche im Betrieb der Vorrichtung reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 2
- Planetengetriebe
- 3
- Welle, Sonnenrad
- 4
- Welle, Hohlrad
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Getriebeeingangswelle
- 7
- Planetenträger
- 8
- Planet
- 9
- Feder-Dämpfungseinrichtung
- 10
- Schwungmasse
- 11
- Bolzen
- 12
- Teilrad
- 13
- Teilrad
- 14
- Verspannelement
- 15
- Verzahnung
- 16
- Verzahnung
- 17
- Bohrung
- 18
- zylinderförmiger Ansatz
- A
- Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009049879 A1 [0004]
