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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft wenigstens zweier Bogenfedern relativ zueinander verdrehbar sind.
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Zweimassenschwungräder sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
DE 41 17 582 A1 , bekannt. Solche Zweimassenschwungräder werden als Schwingungstilger für Torsionsschwingungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei das Zweimassenschwungrad in der Regel zwischen der Kurbelwelle einer das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungskraftmaschine und einer dem Schaltgetriebe vorgelagerten Fahrzeugkupplung angeordnet ist. Durch die gegen Federkraft und gegebenenfalls auch gegen trockene Reibung relativ zueinander verdrehbare Primärseite und Sekundärseite werden Drehschwingungen, die durch das ungleichmäßige Antriebsmoment des in der Regel als Kolbenmotor ausgeführten Verbrennungsmotors hervorgerufen werden, getilgt.
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Fliehkraftpendeleinrichtungen (FKP) sind beispielsweise aus der
DE 10 2006 028 536 A1 mit Pendelteilmassen beiderseits eines zentralen Pendelflansches als Trägerscheibe bekannt.
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Zweimassenschwungräder mit Fliehkraftpendel sind im Stand der Technik entweder radial oder axial zueinander angeordnet, indem die Fliehkraftpendel radial innerhalb der Bogenfedern am Sekundärflansch oder außerhalb des Zweimassenschwungrades an einem zusätzlichen Pendelflansch angeordnet sind. Im ersten Fall sind die Pendelmassen an einem relativ kleinen Radius angeordnet, was die Tilgerwirkung verringert, im zweiten Fall wird zusätzlicher axialer Bauraum benötigt.
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Bogenfederdämpfer in Zweimassenschwungrädern werden üblicherweise auch mit Blick auf das Startverhalten des Verbrennungsmotors ausgelegt. Daraus ergeben sich in vielen Fällen zweistufige Kennlinien. Die Zweistufigkeit dient dabei ausschließlich der Absenkung von Federrate und damit Eigenfrequenz während des Motorstarts über den Ritzelstarter. Die Zugstufenfederrate wird dadurch statisch höher und auch die Isolationsleistung im Volllastzugbetrieb verschlechtert sich wegen dieser Zweistufigkeit. Die Impactempfindlichkeit solcher Federn ist zudem höher - wegen der niedrigen Drahtdicke der Außenfeder ertragen diese Federn geringere Übermomente. Da bei höheren Motordrehzahlen zudem nie alle Windungen der Bogenfeder aktiv sind, stellt die Startstufenauslegung eine schlechte Bauraumausnutzung für alle anderen Betriebszustände dar.
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Bei Zweimassenschwungrädern mit innenliegenden Fliehkraftpendeln können diese während des Motorstarts oder beim Abstellen Geräusche erzeugen. Eine übliche Abhilfe besteht darin, den Dämpferfettstand so anzuheben, dass die Fliehkraftpendelrollen eine gewisse, wenn auch geringe Fettbenetzung erfahren und deren Eigengeräusche dadurch reduziert werden.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine alternative Gestaltung einer Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend ein Zweimassenschwungrad anzugeben, die eine optimale Tilgerwirkung bei optimaler Bauraumausnutzung bietet.
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Dieses Problem wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft wenigstens zweier Bogenfedern relativ zueinander verdrehbar sind, wobei zwischen den Bogenfedern mindestens ein Fliehkraftpendel angeordnet ist. Bei Hybridtriebsträngen wird üblicherweise die E-Maschine zum Starten des Verbrennungsmotors genutzt. Die Antriebsleistung der E-Maschine ist deutlich höher als die eines Ritzelstarters, die Startzeit geht dadurch deutlich zurück. Die Gefahr, in der Startresonanz zu verharren ist dadurch sehr gering und es besteht keine Notwendigkeit, die Bogenfeder zweistufig auszulegen.
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Im Vergleich zum Stand der Technik sind die Bogenfedern in der Länge so gekürzt, dass auf dem verbleibenden Umfangsfreiraum auf dem Dämpferflansch (Sekundärflansch) Pendelmassen angeordnet werden können.
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Das Fliehkraftpendel ist vorzugsweise in einem Aufnahmeraum angeordnet, der im Wesentlichen durch einen Primärmassenflansch und einen Primärmassendeckel definiert wird. Der Aufnahmeraum dient auch der Aufnahme der Bogenfedern.
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Das Fliehkraftpendel ist in einer Ausführungsform der Erfindung an einem sekundärseitigen Dämpferflansch angeordnet. Der Dämpferflansch ist über die Bogenfedern mit der Primärseite gekoppelt. Der Dämpferflansch ist erfindungsgemäße zugleich Trägerflansch für die Fliehkraftpendel. Da dieFliehkraftpendelmassen so gegenüber dem Stand der Technik auf einem größeren Wirkradius angeordnet sind, steigt deren spezifisches Leistungsvermögen. Eine etwaige zu geringe Tilgungswirkung, die gegenüber dem Stand der Technik durch den Verzicht auf zwei Pendelmassen entstehen kann, kann bei Hybridtriebsträngen ggf. durch sog. aktive Dämpfung, d.h. durch zum Verbrennungsmotor gegenphasiges Momentenprofil der E-Maschine, ausgeglichen werden.
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Das Fliehkraftpendel umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung zwei Pendelteilmassen, die beiderseits des sekundärseitigen Dämpferflansches angeordnet sind.
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Die Breite der Pendelmasse ist in einer Ausführungsform der Erfindung in Umfangsrichtung so bemessen, dass ein maximaler Dämpferschwingwinkel ohne Anschlagen der Pendelmassen an Bogenfederanschlägen erreicht wird. Die Bogenfederanschläge dienen der Abstützung der Bogenfedern an der Sekundärseite.
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Die Pendelmassen sind in einer Ausführungsform der Erfindung außerhalb einer Fettfüllung eines Aufnahmeraums angeordnet, da ansonsten die Fettscherung die Leichtgängigkeit der Pendelmassen behindert. Durch diese Anordnung wird eine Benetzung der Pendelmassen mit Fett ermöglicht, sodass durch daraus resultierende Schmierung Geräusche gedämpft werden.
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Der Aufnahmeraum ist in einer Ausführungsform der Erfindung gegenüber der Umgebung abgedichtet, insbesondere indem die Abdichtung eine sekundärseitige Tellerfedermembran umfasst, die sich an einem primärseitigen Dichtring abstützt.
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Die Bogenfedern umfassen in einer Ausführungsform der Erfindung koaxial angeordnete innere und äußere Bogenfedern. Zwischen den Bogenfedern ist in einer Ausführungsform der Erfindung jeweils ein Fliehkraftpendel angeordnet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer Draufsicht,
- 2 einen Schnitt der Drehmomentübertragungseinrichtung im Bereich eines Fliehkraftpendels,
- 3 einen Schnitt der Drehmomentübertragungseinrichtung im Bereich einer Bogenfeder.
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Eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst eine Primärseite 2 sowie eine Sekundärseite 3, die gegen die Kraft zweier Bogenfedern 4 relativ zueinander um eine Rotationsachse R verdreht werden können.
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Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in 1 mit R bezeichnet. Die Rotationsachse R ist die Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 und gleichzeitig die Rotationsachse einer Kurbelwelle eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors und auch die Rotationsachse einer der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 nachgeordneten Fahrzeugkupplung, die ebenfalls nicht dargestellt ist. Im Folgenden wird unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R verstanden, entsprechend wird unter der radialen Richtung eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Die Umfangsrichtung ist eine Drehung um die Rotationsachse R.
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Die Primärseite 2 umfasst im Wesentlichen einen Primärmassenflansch 5 und einen Primärmassendeckel 6, einen Aufnahmeraum 7 umschließen, in dem die Bogenfedern 4 angeordnet sind. Die Bogenfedern 4 stützen sich mit einem Federende jeweils an der Primärseite 2 ab, beispielsweise an hier nicht dargestellten Einprägungen in Primärmassenflansch 5 und Primärmassendeckel 6. Mit dem jeweils anderen Federende stützen sich die Bogenfedern 4 an einem Dämpferflansch 8 ab. Der Dämpferflansch 8 ist mit einem Sekundärflansch 9 verbunden, der Teil der Sekundärseite 3 ist. Der Sekundärflansch 9 weist eine Steckverzahnung 10 zur Verbindung mit nachgeordneten Teilen des Antriebsstranges auf. Der Primärmassenflansch 5 wird in Einbaulage mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors mittels Schrauben 11 verschraubt.
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Zur Abdichtung des Aufnahmeraums 7 gegenüber der Umgebung ist zwischen dem Dämpferflansch 8 und dem Sekundärflansch 9 eine als Tellerfeder ausgeführte Tellerfedermembran 12 mit ihrem Innenbereich zusammen mit diesen durch Niete 13 vernietet. Die Tellerfedermembran 12 ist so vorgespannt, dass sie mit ihrem Außenumfang gegen einen primärseitigen Dichtring 14 drückt. Die Bogenfedern 4 verlaufen nur jeweils über einen Teil des Umfangs der Drehmomentübertragungseinrichtung 1, im gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die beiden Bogenfedern 4 zusammen etwa über ein Viertel des Umfangs. In dem nicht durch die Bogenfedern 4 überdeckten Bereich des Umfangs ist jeweils ein Fliehkraftpendel 15 angeordnet. Der Dämpferflansch 8 ist dabei zugleich Trägerflansch für Pendelmassen 16 der Fliehkraftpendel 15. Die Pendelmassen 16 umfassen jeweils Pendelteilmassen 17, 18, die beiderseits des Dämpferflansches 8 angeordnet sind. Die Pendelteilmassen 17, 18 sind fest miteinander vernietet, wobei die Niete durch entsprechend angeordnete nicht dargestellte Ausnehmungen in dem Dämpferflansch 8 ragen. Die Pendelmassen können zudem nicht dargestellte Anschlagelemente aufweisen, die ein Anschlagen der Pendelmassen 16 in den Endstellungen oder beim Herunterfallen bei niedrigen Drehzahlen dämpfen. zwischen den beiden Pendelmassen angeordnete Bauteile fest miteinander. In Langlöchern 19 des Dämpferflansches 8 sind Pendelrollen 20 aufgenommen. Die Pendelrollen 20 umfassen jeweils ein zylindrisches Mittelteil, welches an beiden axialen Enden mit Rollenzentrierborden versehen ist. Die Rollenzentrierborde dienen der axialen formschlüssigen Festlegung der Pendelrollen 20 in den Langlöchern 19. Über die jeweiligen Rollenzentrierborde axial hinausragende Rollenenden der Pendelrollen 20 ragen jeweils in Langlöcher 21 in den Pendelmassen 17 bzw. 18. Die Langlöcher 19, 21 ermöglichen, wie an sich aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt, zusammen mit den Pendelrollen 20 eine Pendelbewegung der Pendelmassen 16 gegenüber dem Dämpferflansch 8. Dazu sind die Rollenbahnen der Langlöcher 19, 21 für die Pendelrollen 20 nierenförmig gestaltet und geben so Pendelbahnen nach Art eines Parallel- oder Trapezpendels vor. Die Bogenfedern 4 umfassen jeweils eine innere Bogenfeder und eine äußere Bogenfeder, die koaxial angeordnet sind und unterschiedliche Längen aufweisen können, sodass sich eine mehrstufige Federkennlinie ergibt. Der radial äußere Bereich des Aufnahmeraums 7 weist eine Fettfüllung 22 auf, die der Schmierung der Bogenfedern dient. Die Fliehkraftpendel 15 sind radial innerhalb der Fettfüllung -aber möglichst weit außen- angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Primärseite
- 3
- Sekundärseite
- 4
- Bogenfeder
- 5
- Primärmassenflansch
- 6
- Primärmassendeckel
- 7
- Aufnahmeraum
- 8
- Dämpferflansch
- 9
- Sekundärflansch
- 10
- Steckverzahnung
- 11
- Schraube
- 12
- Tellerfedermembran
- 13
- Niet
- 14
- primärseitiger Dichtring
- 15
- Fliehkraftpendel
- 16
- Pendelmasse
- 17
- Pendelteilmasse
- 18
- Pendelteilmasse
- 19
- Langloch in Dämpferflansch
- 20
- Pendelrolle
- 21
- Langloch in Pendelteilmasse
- 22
- Fettfüllung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4117582 A1 [0002]
- DE 102006028536 A1 [0003]
