DE102018131312A1

DE102018131312A1 - Drehschwingungsdämpfvorrichtung mit Öffnung in Seitenwand für Krafteinleitung durch ein Federelement; Drehmomentbegrenzer; Kupplungsscheibe sowie Dämpfereinheit

Info

Publication number: DE102018131312A1
Application number: DE102018131312.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Loth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nabenkörper (2), einem mit dem Nabenkörper (2) drehgekoppelten ersten Flanschelement (3), einem mit dem Nabenkörper (2) drehgekoppelten zweiten Flanschelement (4) und einem mit den Flanschelementen (3, 4) drehgekoppelten, relativ zu dem Nabenkörper (2) um eine zentrale Drehachse (5) verdrehbaren Rotationsteil (6), wobei die Flanschelemente (3, 4) derart ausgebildet und mit dem Nabenkörper (2) sowie dem Rotationsteil (6) wirkverbunden sind, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers (2) relativ zu dem Rotationsteil (6) in einer ersten Drehrichtung das erste Flanschelement (3) drehfest an dem Rotationsteil (6) abgestützt ist sowie das zweite Flanschelement (4) eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil (6) ausführt, und bei einem Verdrehen des Nabenkörpers (2) relativ zu dem Rotationsteil (6) in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung das zweite Flanschelement (4) drehfest an dem Rotationsteil (6) abgestützt ist sowie das erste Flanschelement (3) eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil (6) ausführt, und wobei eine Reibeinrichtung (7) mit einem zum Verstärken eines Reibmomentes zwischen dem ersten Flanschelement (3) und dem Rotationsteil (6) durch Aufbringen einer Axialkraft angeordneten, auf einem Aufnahmeelement (8) aufgenommenen Federelement (9) ausgestattet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfvorrichtung für ein vorzugsweise hybrides Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, Lkw, Bus oder ein sonstiges Nutzfahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Drehmomentbegrenzer, eine Kupplungsscheibe sowie eine Dämpfereinheit, die jeweils mit dieser Drehschwingungsdämpfvorrichtung ausgestattet sind.
Der Anmelderin ist interner Stand der Technik bekannt, der noch nicht veröffentlich ist, womit ein Drehmomentbegrenzer gezeigt ist, der drehrichtungsabhängig unterschiedliche Drehmomente übertragen kann.
Als Nachteil bei diesen bekannten Ausführungen hat es sich jedoch herausgestellt, dass die Drehschwingungsdämpfvorrichtungen häufig keine ausreichend starken Reibmomente in den beiden entgegengesetzten Drehrichtungen (Zug und Schub) erzeugen können. Dies liegt einerseits an den vorhandenen Bauräumen, andererseits an den eingesetzten Werkstoffen, die gewisse Grenzen hinsichtlich der Reibbeiwerte bilden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine möglichst kompakte Drehschwingungsdämpfvorrichtung zur Verfügung zu stellen, durch die höhere Reibmomente in unterschiedlichen Drehrichtungen generierbar ist.
Dies wird einerseits erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist die erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfvorrichtung mit einem Nabenkörper, einem mit dem Nabenkörper drehgekoppelten ersten Flanschelement, einem mit dem Nabenkörper drehgekoppelten zweiten Flanschelement und einem mit den Flanschelementen drehgekoppelten, relativ zu dem Nabenkörper um eine zentrale Drehachse verdrehbaren Rotationsteil ausgestattet. Die Flanschelemente sind derart ausgebildet und mit dem Nabenkörper sowie dem Rotationsteil wirkverbunden, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers relativ zu dem Rotationsteil in einer ersten Drehrichtung (oberhalb eines bestimmten ersten Drehmomentes) das erste Flanschelement drehfest an dem Rotationsteil abgestützt ist sowie das zweite Flanschelement eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil ausführt, und bei einem Verdrehen des Nabenkörpers relativ zu dem Rotationsteil in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung (oberhalb eines bestimmten zweiten Drehmomentes) das zweite Flanschelement drehfest an dem Rotationsteil abgestützt ist sowie das erste Flanschelement eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil ausführt. Zudem ist eine Reibeinrichtung mit einem zum Verstärken eines Reibmomentes zwischen dem ersten Flanschelement und dem Rotationsteil durch Aufbringen einer Axialkraft angeordneten, auf einem Aufnahmeelement aufgenommenen Federelement ausgestattet, wobei das Aufnahmeelement mit einem Befestigungsbereich an dem ersten Flanschelement befestigt ist oder unmittelbar durch das erste Flanschelement ausgebildet ist und von dem Befestigungsbereich aus über einen Stegbereich durch eine Öffnung eines Seitenelementes des Rotationsteils hindurchragt, sodass das Federelement auf einer dem ersten Flanschelement abgewandten axialen Seite des Seitenelementes angeordnet ist.
Andererseits wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 2 gelöst. Demnach ist die erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfvorrichtung mit einem Nabenkörper, einem mit dem Nabenkörper drehgekoppelten ersten Flanschelement, einem mit dem Nabenkörper drehgekoppelten zweiten Flanschelement, einem mit den Flanschelementen drehgekoppelten, relativ zu dem Nabenkörper um eine zentrale Drehachse verdrehbaren Rotationsteil, sowie einem zwischen den Flanschelementen eingesetzten Zwischenflansch ausgestattet. Die Flanschelemente sind derart ausgebildet und mit dem Nabenkörper sowie dem Rotationsteil wirkverbunden, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers relativ zu dem Rotationsteil in einer ersten Drehrichtung (oberhalb eines bestimmten ersten Drehmomentes) das erste Flanschelement drehfest an dem Rotationsteil abgestützt ist sowie das zweite Flanschelement eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil ausführt, und bei einem Verdrehen des Nabenkörpers relativ zu dem Rotationsteil in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung (oberhalb eines bestimmten zweiten Drehmomentes) das zweite Flanschelement drehfest an dem Rotationsteil abgestützt ist sowie das erste Flanschelement eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil ausführt. Zudem ist eine Reibeinrichtung mit einem zum Verstärken eines Reibmomentes zwischen dem Zwischenflansch und dem ersten Flanschelement durch Aufbringen einer Axialkraft angeordneten, auf einem Aufnahmeelement aufgenommenen Federelement ausgestattet, wobei das Aufnahmeelement mit einem Befestigungsbereich an dem Zwischenflansch befestigt ist und von dem Befestigungsbereich aus über einen Stegbereich durch eine Öffnung des ersten Flanschelementes hindurchragt, sodass das Federelement auf einer dem Zwischenflansch abgewandten axialen Seite des ersten Flanschelementes angeordnet ist.
Durch diese Aufnahme des Federelementes ist eine besonders platzsparende Ausführung der Reibeinrichtung erzielt, wobei ein deutlich erhöhtes Reibmoment an zumindest einem der Flanschelemente erzeugt ist. Dadurch ist eine effektivere Drehschwingungsdämpfvorrichtung zur Verfügung gestellt.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Demnach ist es insbesondere zweckmäßig, wenn das zweite Flanschelement mit einer, ein Reibmoment zwischen dem zweiten Flanschelement und dem Rotationsteil verstärkenden, weiteren Reibeinrichtung ausgestattet ist und die beiden Reibeinrichtungen zur Erzeugung eines unterschiedlich hohen Reibmomentes ausgebildet sind. Theoretisch kann die weitere (zweite) Reibeinrichtung auch zwischen dem ersten Flanschelement und dem Rotationsteil oder zwischen dem ersten Flanschelement und einem Zwischenflansch liegen, oder es kann auch nur eine beidseitige Zentrierung durch Kunststoffteile ohne weitere Federelemente vorliegen, so dass die Grundreibung bis auf die erste Reibeinrichtung minimiert ist. Es wäre auch die Kombination zweier gleicher Reibeinrichtungen mit unterschiedlich hoher Reibung denkbar, entweder eine zwischen erstem Flanschelement und Zwischenflansch, die zweite zwischen zweitem Flanschelement und Zwischenflansch, oder je eine Reibeinrichtung vom ersten Flanschelement zum ersten Seitenelement und vom zweiten Flanschelement zum zweiten Seitenelement.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die zwischen dem ersten Flanschelement und dem Rotationsteil oder zwischen dem ersten Flanschelement und dem Zwischenflansch wirkend eingesetzte, erste Reibeinrichtung zur Erzeugung eines höheren Reibmomentes als die, zwischen dem zweiten Flanschelement und dem Rotationsteil wirkend eingesetzte, zweite Reibeinrichtung ausgebildet / ausgelegt ist.
Es ist konstruktiv auch einfach umsetzbar, wenn sowohl die erste Reibeinrichtung als auch die zweite Reibeinrichtung einen Reibring sowie ein Federelement, welches Federelement vorzugsweise als Tellerfeder realisiert ist, zum Aufbringen einer Andrückkraft auf den Reibring aufweisen. Dadurch lassen sich die Reibeinrichtungen insbesondere in axialer Richtung kurzbauend realisieren.
Von Vorteil ist es auch, das erste Flanschelement an einer Reibstelle unmittelbar mit dem Rotationsteil oder dem Zwischenflansch in Reibkontakt zu stellen. Bei Vorsehen eines Zwischenflansches ist es des Weiteren vorteilhaft, wenn auch das zweite Flanschelement unmittelbar (oder über einen zwischenliegenden Reibring) mit dem Zwischenflansch in Reibkontakt steht. Dadurch ist eine hohe axiale Kompaktheit der Drehschwingungsdämpfvorrichtung gewährleistet.
Die Reibmomente sind auf die gewünschten Größen einfach einstellbar, wenn das erste Flanschelement, das Rotationsteil und / oder der Zwischenflansch (an der Reibstelle) aus einem Stahlwerkstoff bestehen / besteht. Dadurch ist ein robuster Stahl/Stahl-Kontakt in der Reibstelle vorgesehen.
Hinsichtlich der zweiten Reibeinrichtung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Reibring dieser zweiten Reibeinrichtung aus einem Kunststoff besteht, der wiederum mit dem Rotationsteil in Reibkontakt steht. Dadurch kann das gezielt geringere Reibmoment hinsichtlich des Reibkontaktes zwischen dem zweiten Flanschelement und dem Rotationsteil kostengünstig eingestellt werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein in Reibkontakt mit den Flanschelementen stehendes Abstützelement gegenüber dem Rotationsteil verdrehbar / lose eingelegt ist. Bei Vorsehen des Zwischenflansches bildet der Zwischenflansch vorzugsweise unmittelbar dieses Abstützelement aus.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Drehmomentbegrenzer mit einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.
Auch betrifft die Erfindung eine Kupplungsscheibe, die mit einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen ausgestattet ist sowie zumindest einen vorzugsweise an dem Rotationsteil angebundenen Reibbelag aufweist.
Zudem betrifft die Erfindung eine Dämpfereinheit zur Anbindung eines Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeuges an einen Antriebsstrang, einen Generator oder ein Getriebe, mit der erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit ein Torsionsschwingungsdämpfer (Drehschwingungsdämpfvorrichtung) umgesetzt, bei dem jedes Flanschelement mit einer eigenen Reibeinrichtung ausgestattet ist und die Reibeinrichtung des ersten Flanschelementes im Vergleich zur Reibeinrichtung des zweiten Flanschelementes zur Erzeugung eines unterschiedlich hohen Reibmomentes ausgebildet ist. Das Federelement der ersten Reibeinrichtung ist derart eingesetzt, dass es eine das erste Flanschelement in axialer Richtung an das Rotationsteil oder den Zwischenflansch andrückende Anpresskraft erzeugt. Auch das Federelement der zweiten Reibeinrichtung ist derart eingesetzt, dass es eine das erste Flanschelement in axialer Richtung an das Rotationsteil oder den Zwischenflansch andrückende zusätzliche Anpresskraft erzeugt.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Es zeigen:

1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei der prinzipielle Aufbau der Drehschwingungsdämpfvorrichtung gut zu erkennen ist,
2 eine perspektivische Darstellung der Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach 1 in Vollansicht, mit der die weitere Ausbildung als Dämpfer mit zylindrischen Spiraldruckfedern erkennbar ist,
3 eine detaillierte Längsschnittdarstellung der Drehschwingungsdämpfvorrichtung im Bereich einer ersten Reibeinrichtung,
4 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Reibeinrichtung nun zwischen einem ersten Flanschelement und einem Zwischenflansch wirkend eingesetzt ist, und
5 eine perspektivische Darstellung der Drehschwingungsdämpfvorrichtung nach 4, mit der die weitere Ausbildung als Dämpfer mit zylindrischen Spiraldruckfedern erkennbar ist.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die verschiedenen Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele prinzipiell frei miteinander kombiniert werden.
In Verbindung mit den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 veranschaulicht. Die Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 ist im Prinzip als Dämpfer mit zylindrischen Spiraldruckfedern (nachfolgend als Druckfedern 20 bezeichnet) realisiert. In weiteren Ausführungen sind jedoch auch andere Federelemente statt der zylindrischen Spiraldruckfedern, etwa Bogenfedern oder Elastomer- oder Gummi-Federelemente, eingesetzt. Die Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 ist zum Einsatz in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang, vorzugsweise einem hybriden Kraftfahrzeugantriebsstrang, ausgelegt.
Die Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 ist bevorzugt Bestandteil eines Drehmomentbegrenzers. Gemäß einer weiteren Ausführung ist die Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 Teil einer Kupplungsscheibe. Die Kupplungsscheibe weist dann auf typische Weise einen mit einem Rotationsteil 6 der Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 drehverbundenen Reibbelag auf. In wiederum einer weiteren Ausführung ist die Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 Bestandteil einer Dämpfereinheit, die dann zur Anbindung eines Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeuges an einem Antriebsstrang, einem Generator oder an einem Getriebe eingesetzt ist.
Wie in 2, in einer Ausgangsstellung der Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 gut zu erkennen, sind in Umfangsrichtung mehrere zylindrische Druckfedern 20 vorgesehen, die jeweils zwischen einem ersten Flanschelement 3 oder einem zweiten Flanschelement 4 und einem Abstützelement 19 vorgespannt eingesetzt sind (die Richtungsangaben in Umfangsrichtung, axialer Richtung und radialer Richtung beziehen sich jeweils auf eine zentrale Drehachse 5 der Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1). Die Flanschelemente 3, 4 sind mit einem zentralen Nabenkörper 2 drehgekoppelt, wie mit 2 ebenfalls zu erkennen. Die beiden Flanschelemente 3, 4 weisen dazu an ihrer radialen Innenseite Ausnehmungen 21 auf, die auf radial abstehende Zähne 22 am Nabenkörper 2 aufgeschoben sind. Ausnehmungen 21 und Zähne 22 sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die Flanschelemente 3, 4 jeweils relativ zu dem Nabenkörper 2 in einer bestimmten Drehrichtung verdrehen lassen.
Die Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 weist ein Rotationsteil 6 auf, das relativ zu dem Nabenkörper 2 drehschwingungsgedämpft ist. Das Rotationsteil 6 ist unter anderem mit zwei zueinander beabstandeten Seitenelementen 13a, 13b in Form von Seitenblechen versehen. Ein erstes Seitenelement 13a erstreckt sich zu einer ersten axialen Seite der Flanschelemente 3, 4, während sich ein zweites Seitenelement 13b zu einer, der ersten axialen Seite abgewandten, zweiten axialen Seite der Flanschelemente 3, 4 erstreckt. Das Rotationsteil 6 umgibt die Flanschelemente 3, 4 gehäuseartig in axialer Richtung sowie in radialer Richtung von außen.
An dem Rotationsteil 6 sind zwei Anschlagsbereiche 23, die jeweils als Bolzen umgesetzt sind, vorhanden Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß weiteren Ausführungen mehr als zwei, bevorzugt drei, Anschlagsbereiche 18 vorgesehen sind, die jeweils als Bolzen umgesetzt sind, je nach gewünschter Torsionskennlinie hat dies gegenüber der Variante mit zwei Anschlagsbereichen 18 bestimmte Vorteile. Gleichzeitig wären hier die entsprechenden Flanschelemente mit je drei Federelementanlageflächen und sechs Federelementen 14 vorzusehen. Der jeweilige Anschlagsbereich 23 dient zum Drehmomentübertragen zwischen dem jeweiligen Flanschelement 3, 4 und dem Rotationsteil 6. Der Anschlagsbereich 23 ist so auf die Flanschelemente 3, 4 abgestimmt und die Flanschelemente 3, 4 sind derart ausgebildet, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers 2 relativ zu dem Rotationsteil 6 in einer ersten Drehrichtung (bspw. einer Schubrichtung) das erste Flanschelement 3 drehfest an dem Rotationsteil 6 abgestützt ist sowie das zweite Flanschelement 4 eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil 6 ausführt. Zugleich ist der Anschlagsbereich 23 derart auf die Flanschelemente 3, 4 abgestimmt und die Flanschelemente 3, 4 weiterhin derart ausgebildet, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers 2 relativ zu dem Rotationsteil 6 in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung (bspw. einer Zugrichtung) das zweite Flanschelement 4 drehfest an dem Rotationsteil 6 abgestützt ist, sowie das erste Flanschelement 3 eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil 6 ausführt.
Wie des Weiteren in den 1 und 3 gut zu erkennen, ist erfindungsgemäß je Flanschelement 3, 4 eine gezielt ausgebildete Reibeinrichtung 7, 15 vorgesehen. Jede Reibeinrichtung 7, 15 wirkt in dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen dem jeweiligen Flanschelement 3, 4 und dem Rotationsteil 6. Die Reibeinrichtungen 7, 15 sind gezielt zur Erzeugung eines unterschiedlich hohen Reibmomentes ausgebildet.
Die erste Reibeinrichtung 7, wie sie zwischen dem ersten Flanschelement 3 und dem Rotationsteil 6 wirkend eingesetzt ist, weist einen ersten Reibring 16a und ein auf diesen ersten Reibring 16a axial drückendes erstes Federelement 9 auf. Das als Druckfeder, nämlich Tellerfeder, ausgebildete erste Federelement 9 ist mit einem Ende in axialer Richtung an einem Aufnahmeelement 8 in Form eines Bolzens, nämlich Stufenbolzens (Nietbolzen), der weiter mit dem ersten Flanschelement 3 fest verbunden ist, abgestützt. Mit einem dem Aufnahmeelement 8 gegenüberliegenden Ende ist das erste Federelement 9 an dem ersten Reibring 16a abgestützt. Insgesamt ist das erste Federelement 9 auf diese Weise an mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Aufnahmeelementen 8 aufgenommen. Das erste Federelement 9 erzeugt folglich eine zusätzliche Axialkraft, die das erste Flanschelement 3 an einer Reibstelle 18 in Reibkontakt mit dem Rotationsteil 6, nämlich dem ersten Seitenelement 13a, abstützt. Somit ist das Federelement 9 zum Verstärken eines Reibmomentes zwischen dem ersten Flanschelement 3 und dem Rotationsteil 6 durch Aufbringen der Axialkraft auf dem Aufnahmeelement 8 aufgenommen.
Das Aufnahmeelement 8 weist einen Befestigungsbereich 10 (Nietbereich) auf, mit dem es an dem ersten Flanschelement 3 befestigt ist. Von dem Befestigungsbereich 10 aus erstreckt sich das Aufnahmeelement 8 mit einem Stegbereich 11 weg, wobei der Stegbereich 11 durch eine Öffnung 12 des ersten Seitenelementes 13a des Rotationsteils 6 hindurchragt. Die Öffnung 12 ist selbstverständlich, vorzugsweise als bogenförmig verlaufendes Langloch derart ausgebildet, dass eine Verdrehung des ersten Flanschelementes 3 gegenüber dem ersten Seitenelement 13a ungehindert stattfindet. Der Stegbereich 11 erstreckt sich derart weit, dass das erste Federelement 9 auf einer dem ersten Flanschelement 3 abgewandten axialen Seite des ersten Seitenelementes 13a angeordnet ist.
Der erste Reibring 16a an sich befindet sich ebenfalls in Reibkontakt mit dem ersten Seitenelement 13a (weitere Reibstelle). Die Reibstelle 18 zwischen dem ersten Flanschelement 3 und dem Rotationsteil 6 ist in diesem ersten Ausführungsbeispiel durch einen unmittelbaren Flächenkontakt zwischen dem ersten Flanschelement 3 und dem ersten Seitenelement 13a umgesetzt. Durch die Herstellung des ersten Flanschelementes 3 und der Seitenelemente 13a, 13b aus Stahl, kommt es zu einem Stahl-Stahl-Reibkontakt in dieser Reibstelle 18. Somit wird im Betrieb der Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 durch die erste Reibeinrichtung 7 ein (relativ hohes) erstes Reibmoment zwischen dem ersten Flanschelement 3 und dem Rotationsteil 6 erzeugt.
Bei einer Relativverdrehung des zweiten Flanschelementes 4 relativ zu dem Rotationsteil 6 wirkt eine zweite Reibeinrichtung 15, unter Erzeugung eines zweiten Reibmomentes, das gezielt niedriger als das erste Reibmoment ist, zwischen dem zweiten Flanschelement 4 und dem Rotationsteil 6. Auch die zweite Reibeinrichtung 15 weist einen (zweiten) Reibring 16b sowie ein in axialer Richtung auf den zweiten Reibring 16b drückendes (zweites) Federelement 17 auf. Auch das zweite Federelement 17 ist als Druckfeder, nämlich Tellerfeder, realisiert. Das zweite Federelement 17 ist mit einem Ende unmittelbar an dem zweiten Flanschelement 4 und mit einem anderen Ende an dem zweiten Reibring 16b axial abgestützt. Der zweite Reibring 16b ist wiederum unmittelbar an dem Rotationsteil 6, nämlich dem zweiten Seitenelement 13b, abgestützt / mit diesem in Reibkontakt (weitere Reibstelle). Es ist gemäß weiterer Ausführungen prinzipiell auch möglich und je nach Montagekonzept bevorzugt, das zweite als Druckfeder umgesetzte Federelement 17 an dem zweiten als Seitenblech umgesetzten Seitenelement 13b verdrehfest einzuhängen und den zweiten Reibring 16b am zweiten Flanschelement 4 abzustützen, was von der Funktion identisch wäre. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten Reibring 16b um einen Kunststoffring (Thermoplast), der an dem zweiten Seitenblech 13b anliegt.
Wie zudem erkennbar, ist in axialer Richtung zwischen den beiden Flanschelementen 3, 4 ein zentrales Abstützelement 19 realisiert, das mit dem jeweiligen Flanschelement 3, 4 in Reibkontakt steht. Dieses Abstützelement 19 dient auch zur entsprechenden Abstützung der jeweiligen Bogenfeder 20 auf deren dem jeweiligen Flanschelement 3, 4 abgewandten Ende.
Es sei darauf hingewiesen, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung der Reibeinrichtungen 7, 15 bei der Relativverdrehung des ersten Flanschelementes 3 zu dem Rotationsteil 6 das zwischen diesen Bestandteilen wirkende erste Reibmoment auch durch das zweite Federelement 17 verstärkt wird. Dadurch unterstützt in der zweiten Drehrichtung die zweite Reibeinrichtung 15 das wirkende erste Reibmoment.
In Verbindung mit den 4 und 5 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 veranschaulicht. Demnach ist es prinzipiell auch möglich, die erste Reibeinrichtung 7 zwischen einem axial zwischen den Flanschelementen 3, 4 angeordneten Zwischenflansch 14 und dem ersten Flanschelement 3 wirkend einzusetzen. Der Zwischenflansch 14 übernimmt in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen die Funktion des Aufnahmeelementes 19 des ersten Ausführungsbeispiels. Das jeweilige Aufnahmeelement 8 ist nun jedoch nicht mehr an dem ersten Flanschelement 3, sondern an dem Zwischenflansch 14 angebracht. Demnach ist das erste Federelement 9 nunmehr axial zwischen dem an dem Zwischenflansch 14 angebrachten Aufnahmeelement 8 und dem unmittelbar an dem ersten Flanschelement 3 anliegenden ersten Reibring 16a abgestützt. Das Aufnahmeelement 8 erstreckt sich von seinem mit dem Zwischenflansch 14 fest verbundenen Befestigungsbereich 10 aus mit dem Stegbereich 11 durch eine Öffnung 12 des ersten Flanschelementes 3. Das erste Federelement 9 ist auf einer dem Zwischenflansch 14 abgewandten axialen Seite des ersten Flanschelementes 3 angeordnet. Der übrige Aufbau sowie die übrige Funktionsweise der Drehschwingungsdämpfvorrichtung 1 nach 4 entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Drehmomentbegrenzer mit Torsionsschwingungsdämpfer 1 für Hybridanwendungen umgesetzt, die in mindestens einer Dämpferstufe mehr als einen Nabenflansch 3, 4 zur Übertragung des Antriebsmomentes aufweisen, wobei mindestens einer dieser Flansche 3, 4 bei Betätigung des Dämpfers in Zugrichtung und ein anderer bei Betätigung in Schubrichtung keine Relativbewegung zu den Seitenblechen 13a, 13b vollführt und weiterhin eine durch Reibstellen und Federelemente 9, 17 erkennbare Einrichtung 7, 15 zur Erzeugung von Reibmomenten aufweisen. Einer dieser beiden Flansche 3 ist direkt oder durch Verbindungselemente 8, mit einem zusätzlichen, außerhalb der Seitenbleche 13a, 13b angebrachten Federelement 9 verbunden, dessen Axialkraft durch geeignete Öffnungen 12 im Seitenblech 13a auf den Flansch 3 aufgebracht wird, so dass eine Bewegung dieses Federelementes 9 synchron mit dem Flansch 3 gewährleistet ist, mit dem Zweck, eine höhere Axialkraft auf mindestens eine Reibstelle 18 zur Erzeugung eines höheren Reibmomentes aufzubringen. Die Erfindung betrifft auch einen Drehmomentbegrenzer mit Torsionsschwingungsdämpfer 1 nach der zuvor beschriebenen Ausführung, jedoch in der Art, dass das zusätzliche Federelement 9 nicht außerhalb des Dämpfers angebracht ist, sondern am mittleren Nabenflansch 14, und sich durch geeignete Öffnungen 12 im betreffenden äußeren Flansch 3 an diesem abstützt. Die Erfindung betrifft zudem einen Drehmomentbegrenzer mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 1 nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, jedoch als Bestandteil einer Kupplungsscheibe mit Reibbelägen und ggf. einer Belagfederung, anstelle des Drehmomentbegrenzers. Die Erfindung betrifft zudem einen Torsionsschwingungsdämpfer 1 nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, jedoch als Bestandteil eines Dämpfers zur Anbindung von Verbrennungsmotoren von Hybrid-Fahrzeugen an den Antriebsstrang, an einen Generator oder ein Getriebe.
Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel bewegt sich bei Betätigung des Torsionsschwingungsdämpfers 1 in Zugrichtung der getriebeseitig angebrachte Nabenflansch (zweites Flanschelement 4) relativ zu den (über Niete miteinander fest verbundenen) Seitenblechen 13a, 13b, nimmt dabei die interne Tellerfeder 17 und den Reibring 16b mit; dieser reibt auf einem kleinen Reibradius und mit einem geringem Reibwert (Thermoplast - Stahl) unter der Kraft der Tellerfeder 17 gegen das getriebeseitige Seitenblech 13b. In Schubrichtung bewegt sich nur der motorseitig angebrachte äußere Nabenflansch (erstes Flanschelement 3) relativ zu den Seitenblechen 13a, 13b und reibt im Bereich 18 auf einem großen Reibradius und mit einem hohem Reibwert (Stahl-Stahl) unter einer durch Tellerfeder 17 und zusätzlich über die Tellerfeder 9 und einen Reibring 16a applizierten Kraft gegen das motorseitige Seitenblech 13a, wobei die Kraft der außerhalb der Seitenbleche 13a, 13b angeordneten Tellerfeder 9 über mit dem motorseitigen Nabenflansch 3 vernietete Stufenbolzen 8 durch Öffnungen 12 im motorseitigen Seitenblech 13a, die eine Verdrehung des Nabenflansches 3 gegenüber dem Seitenblech 13a zulassen, in den motorseitigen Nabenflansch 3 eingeleitet wird.
Im zweiten dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Prinzip identisch, jedoch mit dem Unterschied, dass die Kraft der sich über den Reibring 16a auf dem äußeren Nabenflansch 3 abstützenden, zusätzlichen Tellerfeder 9 über mit dem mittleren Nabenflansch 14 vernietete Stufenbolzen 8 durch Öffnungen 12 im äußeren Nabenflansch 3, die eine Verdrehung der Nabenflansche 3, 4 gegeneinander zulassen, in die Reibstelle 18 zwischen mittlerem und äußerem Nabenflansch 14, 3 eingeleitet wird.
Bezugszeichenliste

1: Drehschwingungsdäm pfvorrichtung
2: Nabenkörper
3: erstes Flanschelement
4: zweites Flanschelement
5: Drehachse
6: Rotationsteil
7: erste Reibeinrichtung
8: Aufnahmeelement
9: erstes Federelement
10: Befestigungsbereich
11: Stegbereich
12: Öffnung
13a: erstes Seitenelement
13b: zweites Seitenelement
14: Zwischenflansch
15: zweite Reibeinrichtung
16a: erster Reibring
16b: zweiter Reibring
17: zweites Federelement
18: Reibstelle
19: Abstützelement
20: Druckfeder
21: Ausnehmung
22: Zahn
23: Anschlagsbereich

Claims

Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nabenkörper (2), einem mit dem Nabenkörper (2) drehgekoppelten ersten Flanschelement (3), einem mit dem Nabenkörper (2) drehgekoppelten zweiten Flanschelement (4) und einem mit den Flanschelementen (3, 4) drehgekoppelten, relativ zu dem Nabenkörper (2) um eine zentrale Drehachse (5) verdrehbaren Rotationsteil (6), wobei die Flanschelemente (3, 4) derart ausgebildet und mit dem Nabenkörper (2) sowie dem Rotationsteil (6) wirkverbunden sind, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers (2) relativ zu dem Rotationsteil (6) in einer ersten Drehrichtung das erste Flanschelement (3) drehfest an dem Rotationsteil (6) abgestützt ist sowie das zweite Flanschelement (4) eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil (6) ausführt, und bei einem Verdrehen des Nabenkörpers (2) relativ zu dem Rotationsteil (6) in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung das zweite Flanschelement (4) drehfest an dem Rotationsteil (6) abgestützt ist sowie das erste Flanschelement (3) eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil (6) ausführt, und wobei eine Reibeinrichtung (7) mit einem zum Verstärken eines Reibmomentes zwischen dem ersten Flanschelement (3) und dem Rotationsteil (6) durch Aufbringen einer Axialkraft angeordneten, auf einem Aufnahmeelement (8) aufgenommenen Federelement (9) ausgestattet ist, wobei das Aufnahmeelement (8) mit einem Befestigungsbereich (10) an dem ersten Flanschelement (3) befestigt ist oder unmittelbar durch das erste Flanschelement (3) ausgebildet ist und von dem Befestigungsbereich (10) aus über einen Stegbereich (11) durch eine Öffnung (12) eines Seitenelementes (13a) des Rotationsteils (6) hindurchragt, sodass das Federelement (9) auf einer dem ersten Flanschelement (3) abgewandten axialen Seite des Seitenelementes (13a) angeordnet ist.
Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nabenkörper (2), einem mit dem Nabenkörper (2) drehgekoppelten ersten Flanschelement (3), einem mit dem Nabenkörper (2) drehgekoppelten zweiten Flanschelement (4), einem mit den Flanschelementen (3, 4) drehgekoppelten, relativ zu dem Nabenkörper (2) um eine zentrale Drehachse (5) verdrehbaren Rotationsteil (6), und einem zwischen den Flanschelementen eingesetzten Zwischenflansch (14), wobei die Flanschelemente (3, 4) derart ausgebildet und mit dem Nabenkörper (2) sowie dem Rotationsteil (6) wirkverbunden sind, dass bei einem Verdrehen des Nabenkörpers (2) relativ zu dem Rotationsteil (6) in einer ersten Drehrichtung das erste Flanschelement (3) drehfest an dem Rotationsteil (6) abgestützt ist sowie das zweite Flanschelement (4) eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil (6) ausführt, und bei einem Verdrehen des Nabenkörpers (2) relativ zu dem Rotationsteil (6) in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung das zweite Flanschelement (4) drehfest an dem Rotationsteil (6) abgestützt ist sowie das erste Flanschelement (3) eine Relativbewegung zu dem Rotationsteil (6) ausführt, und wobei eine Reibeinrichtung (7) mit einem zum Verstärken eines Reibmomentes zwischen dem Zwischenflansch (14) und dem ersten Flanschelement (3) durch Aufbringen einer Axialkraft angeordneten, auf einem Aufnahmeelement (8) aufgenommenen Federelement (9) ausgestattet ist, wobei das Aufnahmeelement (8) mit einem Befestigungsbereich (10) an dem Zwischenflansch (14) befestigt ist oder unmittelbar durch den Zwischenflansch (14) ausgebildet ist und von dem Befestigungsbereich (10) aus über einen Stegbereich (11) durch eine Öffnung (12) des ersten Flanschelementes (3) hindurchragt, sodass das Federelement (9) auf einer dem Zwischenflansch (14) abgewandten axialen Seite des ersten Flanschelementes (3) angeordnet ist.
Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Flanschelement (4) mit einer, ein Reibmoment zwischen dem zweiten Flanschelement (4) und dem Rotationsteil (6) verstärkenden, weiteren Reibeinrichtung (15) ausgestattet ist und die beiden Reibeinrichtungen (7, 15) zur Erzeugung eines unterschiedlich hohen Reibmomentes ausgebildet sind.
Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die, zwischen dem ersten Flanschelement (3) und dem Rotationsteil (6) oder zwischen dem ersten Flanschelement (3) und dem Zwischenflansch (14) wirkend eingesetzte, erste Reibeinrichtung (7) zur Erzeugung eines höheren Reibmomentes als die, zwischen dem zweiten Flanschelement (4) und dem Rotationsteil (6) wirkend eingesetzte, zweite Reibeinrichtung (15) ausgebildet ist.
Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Reibeinrichtung (7) als auch die zweite Reibeinrichtung (15) einen Reibring (16a, 16b) sowie ein Federelement (9, 17) zum Aufbringen einer Andrückkraft auf den Reibring (16a, 16b) aufweisen.
Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flanschelement (3) an einer Reibstelle (18) unmittelbar mit dem Rotationsteil (6) oder dem Zwischenflansch (14) in Reibkontakt steht.
Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reibeinrichtung (15) einen aus einem Kunststoff bestehenden Reibring (16b) aufweist, der mit dem Rotationsteil (6) in Reibkontakt steht.
Drehmomentbegrenzer mit einer Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Kupplungsscheibe mit einer Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 sowie zumindest einem an dem Rotationsteil (6) angebundenen Reibbelag.
Dämpfereinheit zur Anbindung eines Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeuges an einen Antriebsstrang, einen Generator oder ein Getriebe, mit einer Drehschwingungsdämpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.