DE102020100390A1 - Drehschwingungsdämpfer mit integriertem Drehmomentbegrenzer - Google Patents

Drehschwingungsdämpfer mit integriertem Drehmomentbegrenzer Download PDF

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Pascal Strasser
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1), der als ein an einer Kurbelwelle von einer Brennkraftmaschine befestigtes Zweimassenschwungrad aufgebaut ist und der ein Primärteil (2) und ein Sekundärteil (3) umfasst, die gemeinsam um eine Drehachse (4) drehbar und relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen denen im Drehmomentfluss eine Federdämpfereinrichtung (5) angeordnet ist, wobei das mehrteilig aufgebaute Sekundärteil (3) einen als Rutschkupplung ausgeführten Drehmomentbegrenzer (14) einschließt und ein Trägerflansch (10) radial innenseitig beidseitig über Reibbeläge (18, 19) an einer Stützscheibe (16) und einer Führungsscheibe (15) geführt ist, die gemeinsam eine Aufnahme (17) bilden und die Führungsscheibe (15) zumindest mittelbar mit einer Abtriebsnabe (12) verbunden und das Primärteil (2) an der Kurbelwelle mittels Schrauben befestigt ist, die durch Öffnungen (28) von zumindest einem Bauteil des Sekundärteils (3) in Bohrungen (11) des Primärteils (2) einsetzbar sind und die Abtriebsnabe (12) axial an der Stützscheibe (16) geführt ist und über eine Verzahnung (27) mit einem Zwischenelement (22) mittelbar mit der Stützscheibe (16) verbunden ist, wobei die Verzahnung (27) durch eine Axialverschiebung der Abtriebsnabe (12) gegen die Federkraft zumindest einer Tellerfeder (25) lösbar und anschließend die Abtriebsnabe (12) zur Lageübereinstimmung von Öffnungen (28) der Abtriebsnabe (12) mit Bohrungen (11) des Primärteils (2) verdrehbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, aufgebaut als ein an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigtes Zweimassenschwungrad, der ein Primärteil und ein Sekundärteil umfasst, die gemeinsam um eine Drehachse drehbar und relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen denen im Drehmomentfluss eine Federdämpfereinrichtung angeordnet ist, wobei das mehrteilig aufgebaute Sekundärteil einen als Rutschkupplung ausgeführten Drehmomentbegrenzer einschließt und ein Trägerflansch radial innenseitig beidseitig über Reibbeläge an einer Stützscheibe und einer Führungsscheibe geführt ist, die gemeinsam eine Aufnahme bilden und die Führungsscheibe zumindest mittelbar mit einer Abtriebsnabe verbunden ist und das Primärteil an der Kurbelwelle mittels Schrauben befestigt ist, die durch Öffnungen von zumindest einem Bauteil des Sekundärteils in Bohrungen des Primärteils einsetzbar sind.
  • Drehschwingungsdämpfer, ausgelegt als ein Zweimassenschwungrad, sind zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Auslöser von Drehschwingungen ist die periodische Verbrennungstaktung der Hubkolbenbrennkraftmaschine, die in Kombination mit der Zündfolge zu einer Drehungleichförmigkeit führt, welche von der Kurbelwelle in den Antriebsstrang eingeleitet wird. Die auf den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs übertragene, im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs Schwingungen und / oder Geräusche verursachende Drehungleichförmigkeit führt zu Komforteinbußen. Eine Dämpfung der von der Brennkraftmaschine ausgehenden Drehungleichförmigkeit durch den Drehschwingungsdämpfer verbessert den Fahrkomfort.
  • Einen derartigen zur Dämpfung oder Tilgung einsetzbaren Drehschwingungsdämpfer zeigt die DE 10 2012 202 255 A1 , der in Antriebssträngen zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und beispielsweise einer dem Schaltgetriebe vorgelagerten Schalttrennkupplung einsetzbar ist. Aus der DE 10 2008 032 009 A1 ist ein mehrstufig aufgebauter Drehschwingungsdämpfer bekannt, der zwei radial übereinander in Reihe angeordnete Dämpferstufen umfasst. Dabei umschließt eine erste radial äußere, mit Bogenfedern bestückte Dämpferstufe eine zweite, innere Schraubendruckfedern einschließende Dämpferstufe. Der weitere konstruktive Aufbau sieht vor, dass beide Dämpferstufen über einen schwimmend angeordneten Zwischenflansch miteinander gekoppelt sind.
  • Im Betriebszustand der Brennkraftmaschine können im Antriebsstrang insbesondere bei Hybrid- oder CVT-Anwendungen in der Start- und Stoppphase der Brennkraftmaschine oder bei einem plötzlichen, zum Motorstillstand führenden Einkuppeln schlagartig Spitzenbelastungen, sogenannte Impacts (Drehmomentstöße) mit hoher Lastwechselzahl auftreten, die den Antriebsstrang schädigen können. Insbesondere werden dabei Bogenfedern der Federdämpfereinrichtung stark belastet, die kurzzeitig bis zum Anschlag zusammengedrückt werden. Um diesen nachteiligen Effekt der Impacts möglichst zu vermeiden und materialschonend zu kompensieren bzw. zur weiteren Isolation ist es bekannt, Drehschwingungsdämpfer mit einem als Rutschkupplung ausgeführten Drehmomentbegrenzer (DMB) zu bestücken. Mit dem im mehrteiligen Sekundärteil integrierten Drehmomentbegrenzer kann bei einer Überschreitung eines Grenzdrehmomentes, beispielsweise ein Durchrutschen von einem Bauteil der zusammenwirkenden Bauteile des Sekundärteils erreicht werden. Dabei wird überschüssige Energie als Reibungswärme abgeführt und eine Bauteilbelastung verringert. Beispielsweise zeigen die DE 10 2009 033 864 A1 , DE 10 2010 025 579 A1 sowie die DE 10 2014 211 603 A1 derartige als Rutschkupplung aufgebaute Drehmomentbegrenzer, die eine Übertragung von Drehmomentspitzen in einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs vermeiden.
  • Im Betriebszustand, bei einer Überschreitung eines eingestellten Grenzdrehmomentes und einer damit verbundenen Aktivierung des Drehmomentbegrenzers stellt sich eine Relativverdrehung zwischen den Bauteilen der als Rutschkupplung wirkenden Drehmomentbegrenzer ein. Damit verbunden verdreht sich das Scheibenelement bzw. Sekundärteil relativ zum Primärteil des Drehmomentbegrenzers, wodurch ein Versatz zwischen den Öffnungen im Primärteil für die Befestigungsschrauben des Drehschwingungsdämpfers an der Kurbelwelle und Öffnungen in einem Bauteil des Sekundärteils auftritt. Aufgrund fehlender Flucht ist damit eine Demontage des Drehschwingungsdämpfers nicht möglich oder erfordert einen großen Montageaufwand.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Drehschwingungsdämpfer mit integriertem Drehmomentbegrenzer baulich und / oder funktional so zu verbessern, dass der Drehschwingungsdämpfer auch nach einem ausgelösten Drehmomentbegrenzer einfach demontierbar und / oder montierbar ist. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang baulich und / oder funktional zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einem die Merkmale des Anspruchs 1 einschließenden Drehschwingungsdämpfer. Außerdem wird die Aufgabe mit einem Antriebsstrang gelöst, der die Merkmale von Anspruch 10 einschließt. Vorteilhafte Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept ist vorgesehen, dass die Abtriebsnabe des Sekundärteils axial an der Führungsscheibe oder der Stützscheibe geführt ist und unmittelbar mittels einer Verzahnung oder über eine Verzahnung mit einem Zwischenelement mittelbar mit der Stützscheibe verbunden ist, wobei die Verzahnung durch eine Axialverschiebung der Abtriebsnabe gegen die Federkraft zumindest einer Tellerfeder lösbar und anschließend die Abtriebsnabe zur Lageübereinstimmung von Öffnungen der Abtriebsnabe mit Bohrungen des Primärteils verdrehbar ist.
  • Der konstruktive Aufbau ermöglicht ein Lösen der Verzahnung mittels Ziehen bzw. einer Axialverschiebung der Abtriebsnabe entgegen einer von einer Tellerfeder aufgebrachten Kraft, deren Zahnprofil im Betriebszustand in der drehmomentübertragenden Position formschlüssig in eine Gegenverzahnung von einem Zwischenelement oder einer Stützscheibe des Sekundärteils verrastet. In einer axial von der Verzahnung versetzten Lage ist die Abtriebsnabe relativ zu der Stützscheibe oder dem Zwischenelement in eine Position verdrehbar, in der sich eine übereinstimmende Lage bzw. ein gleiches Lochbild zwischen den Öffnungen der Abtriebsnabe und den Befestigungsschrauben einstellt, mit denen der Drehschwingungsdämpfer an der Kurbelwelle verschraubt ist. Durch das Lösen der Verzahnung besteht die Möglichkeit, nach einem ausgelösten bzw. aktivierten Drehmomentbegrenzer die Abtriebsnabe bzw. das Sekundärteil in eine Position zu bringen, in der die Öffnungen der Abtriebsnabe mit den Bohrungen des Primärteils in einer Flucht ausgerichtet sind.
  • Nach erfolgter Verstellung und dem Wegfall der Axialkraft verschiebt sich die Abtriebsnabe selbsttätig durch die Tellerfederkraft in die Ausgangslage, in der die Abtriebsnabe in einer drehmomentübertragenden Position mit der Stützscheibe oder dem Zwischenelement verzahnt ist. Die mittels der Axialverstellung verstellte Lage der Abtriebsnabe ermöglicht einen ungehinderten Zugang zu den Befestigungsschrauben des Drehschwingungsdämpfers durch die Öffnungen der Abtriebsnabe und vereinfacht damit die Demontage des Drehschwingungsdämpfers und ermöglicht auch eine einfache Wiedermontage.
  • Im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen Konzept erforderte bei bisherigen verschraubten Sekundärbauteilen eine Relativverdrehung der Abtriebsnabe gegenüber den Befestigungsschrauben des Drehschwingungsdämpfers nach einem ausgelösten bzw. aktivierten Drehmomentbegrenzer einen hohen Montageaufwand. Die Abtriebsnabe konnte vielfach nur mit Spezialwerkzeugen wieder in eine Position gebracht werden, die einen ungehinderten Zugang zu den Befestigungsschrauben ermöglichte. Abweichend dazu ist vorteilhaft mit der erfindungsgemäßen Lösung eine Lageübereinstimmung von der Abtriebsnabe mit den Befestigungsschrauben mittels einer einfachen Maßnahme erreichbar, ohne die Anwendung von speziellen Werkzeugen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Erzielung einer verbesserten Isolation bzw. Dämpfungswirkung der als Zweimassenschwungrad ausgeführte Drehschwingungsdämpfer ergänzend einen Vordämpfer einschließt. Ergänzend zu der Bogenfedern einschließenden, den Haupt- bzw. Außendämpfer bildenden Federdämpfungseinrichtung ist der auch Innendämpfer genannte Vordämpfer mit Schraubendruckfern bestückt, wobei die Energiespeicher beider Dämpfer im Momentenfluss in Reihe angeordnet sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Abtriebsnabe von einer Tellerfeder kraftbeaufschlagt, die gegenseitig an einem gekröpften Halteblech abgestützt ist, welches direkt oder über das Zwischenelement an der Stützscheibe lagefixiert ist. Das in einer S-Form gekröpfte Halteblech bildet einen radial in Richtung der Drehachse des Drehschwingungsdämpfers ausgerichteten, axial zur Abtriebsnabe beabstandeten Schenkel, an dem die Tellerfeder abgestützt ist. Dabei übertrifft der axiale Abstand des Schenkels ein Maß, das eine ungehinderte Axialverschiebung der Abtriebsnabe und folglich eine sichere Trennung der verzahnten Bauteile gewährleistet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen, als Reibeinrichtung ausgebildeten Drehmomentbegrenzers umfasst gefettete oder geölte, scheibenartig ausgeführte Reibbeläge. Die dem Sekundärteil zugeordneten Reibbeläge des Drehmomentbegrenzers sind radial in Richtung der Drehachse unterhalb eines Federraums der Federdämpfereinrichtung platziert, der zur Schmierung von Bogenfedern zumindest teilweise mit einem Schmiermittel gefüllt ist. Im Betriebszustand des Drehschwingungsdämpfers werden die Reibflächen zwischen den Reibbelägen und den damit reibkraftschlüssig verbundenen Bauteile von dem auch Bogenfederfett genannten Schmiermittel der Federdämpfereinrichtung geschmiert. Durch die Einbaulage der Reibbeläge in einem weitestgehend geschlossenen Ringraum ist vorteilhaft ein geringstreuender Reibwert des Drehmomentbegrenzers über die Lebensdauer des Drehschwingungsdämpfers realisierbar. Alternativ oder ergänzend dazu kann ein von der Abtriebsnabe, dem Trägerflansch und weiteren Bauteilen des Sekundärteils und / oder des Primärteils begrenzter Ringraum mit Schmierstoff gefüllt werden, zur Bildung eines Schmierstoffreservoirs, von dem auch eine Schmierung der Reibbeläge erfolgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Halteblech und der Stützscheibe des Sekundärteils eine Tellerfedermembran eingesetzt ist, die radial außenseitig an einem Primärdeckel des Primärteils kraftschlüssig abgestützt ist. Die Tellerfedermembran dient einer Abdichtung des Federraums von der Federdämpfereinrichtung gegenüber der Umgebung und verhindert das Eindringen von Schmutz oder Wasser. Weiterhin übt die Tellerfedermembran eine Axialkraft auf die Stützscheibe und somit auf den Drehmomentbegrenzer aus.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Bauteile des Sekundärteils die Stützscheibe, die Führungsscheibe sowie das Halteblech mit umlaufend in einem Teilkreis angeordneten Nieten zusammengefügt. Ergänzend dazu kann auch eine Tellerfedermembran über die Nietverbindungen mit den Bauteilen des Sekundärteils verbunden werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des Sekundärteils sieht weiterhin vor, dass die Verzahnung, über die sich eine formschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebsnabe und dem Zwischenelement oder der Stützscheibe einstellt, mit einem Teilkreis der Nietverbindungen verschachtelt ist. Somit sind die drehmomentübertragenden Elemente des Sekundärteils, die Verzahnung sowie die Vernietung radial nahe positioniert, was sich positiv auf die Bauteilsteifigkeit auswirkt.
  • Als Maßnahme zur Erzielung einer kostengünstigen Fertigung bietet es sich an, zumindest die Bauteile des Sekundärteils wie Trägerflansch, Stützscheibe, Führungsscheibe, Zwischenelement und Abtriebsnabe als ein Umformteil oder Stanzteil auszuführen. Mit diesen Verfahren können ergänzend zu dem Sekundärteil auch die Bauteile des Primärteils gewichtsoptimiert und mit einer ausreichenden Bauteilsteifigkeit spanlos kostengünstig hergestellt werden, die weiterhin gegenüber vergleichbar gestalteten Gussteilen auch einen Gewichtsvorteil aufweisen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem der Drehschwingungsdämpfer an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine demontiert und auch montiert werden kann. Ein erster Verfahrensschritt sieht vor, eine Verzahnung zwischen zwei Bauteilen des Sekundärteils mittels einer axialen Verschiebung zu unterbrechen. Dazu wird die Abtriebsnabe zunächst durch Ziehen, einer entgegen einer Federkraft gerichteten Tellerfederkraft, gegenüber einer Stützscheibe verschoben. Ein nächster Verfahrensschritt sieht ein Verdrehen der Abtriebsnabe bis in eine Position vor, in der sich eine Lageübereinstimmung zwischen Ausnehmungen in der Abtriebsnabe mit den Befestigungsschrauben des Drehschwingungsdämpfers einstellt. Ohne Axialkraft verschiebt sich die Abtriebsnabe selbsttätig in Richtung der Mitnehmerscheibe, wodurch diese Bauteile wieder über die Verzahnung drehfixiert formschlüssig verbunden sind. In dieser Position können die Befestigungsschrauben mittels eines normalen, durch die Ausnehmungen der Abtriebsnabe geführten Werkzeugs gelöst werden. Außerdem ermöglicht diese Abtriebsnabenposition eine Wiedermontage des Drehschwingungsdämpfers.
  • Der erfindungsgemäß einfach demotierbare und montierbare, einen Drehmomentbegrenzer einschließende und bei Bedarf mit einem Vordämpfer bestückte Drehschwingungsdämpfer ist bevorzugt für Hybridanwendungen vorgesehen. Ein derartiger, auch als Hybridmodul zu bezeichnender Drehschwingungsdämpfer ist dazu in einem Antriebsstrang von einem Kraftfahrzeug integriert, das alternativ von einer Brennkraftmaschine oder einem Elektromotor angetrieben wird oder den Antrieb gleichzeitig über beide Antriebsquellen erfährt. Speziell für DHT-Hybridanwendungen (dedictated hybrid transmission) werden von den Kraftfahrzeugherstellern Drehmomentbegrenzer gefordert, um insbesondere Bauteile innerhalb des Getriebes vor Überlast zu schützen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:
    • 1 eine erste Ausführungsform von einem erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfer in einem Halbschnitt;
    • 2 den in der 1 gezeigten Drehschwingungsdämpfer in einer räumlichen Darstellung;
    • 3 eine erste Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 1 gezeigten Drehschwingu ngsdämpfers;
    • 4 eine zweite Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 1 gezeigten Drehschwingu ngsdämpfers;
    • 5 eine dritte Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 1 gezeigten Drehschwingu ngsdämpfers;
    • 6 eine vierte Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 1 gezeigten Drehschwingungsdämpfers;
    • 7 eine fünfte Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 1 gezeigten Drehschwingungsdämpfers;
    • 8 eine zweite Ausführungsform von einem erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfer in einem Halbschnitt;
    • 9 eine erste Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 8 gezeigten Drehschwingungsdämpfers;
    • 10 eine zweite Schnittansicht von dem Sekundärteil des in 8 gezeigten Drehschwingungsdämpfers; und
    • 11 in einer Vorderansicht den Drehschwingungsdämpfer gemäß 8.
  • In der 1 und der 2 ist eine erste Ausführungsform von einem erfindungsgemäßen, als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer 1 gezeigt, bestehend aus einem Primärteil 2 und einem Sekundärteil 3, die um die Drehachse 4 gemeinsam drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Zwischen dem Primärteil 2 und dem Sekundärteil 3 ist eine Federdämpfereinrichtung 5 mit als Bogenfedern 6 ausgeführten mechanischen Energiespeichern wirksam. Der für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, insbesondere für eine DHT-Hybridanwendung bestimmte Drehschwingungsdämpfer 1 hat die Aufgabe, von der Brennkraftmaschine ausgelöste Drehungleichförmigkeiten in dem Antriebsstrang zu dämpfen. Das Primärteil 2 umfasst ein Flanschelement 7, welches radial außenseitig einstückig mit einem Primärdeckel 8 verbunden ist, die gemeinsam einen zur Aufnahme der Bogenfedern 6 bestimmten Federraum 9 umschließen. Dabei sind die Bogenfedern 6 mit einem Federende an Anschlägen (nicht gezeigt) des Primärteils 2 und mit dem weiteren Federende an einem Trägerflansch 10 des mehrteilig aufgebauten Sekundärteils 3 abgestützt.
  • Im Einbauzustand ist das Primärteil 2 des Drehschwingungsdämpfers 1 mittels einer Vielzahl von Schrauben an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) einer Brennkraftmaschine befestigt, die in zugehörige Bohrungen 11 des Flanschelementes 7 vom Primärteil 2 eingesetzt sind. Das Sekundärteil 3 ist über eine Abtriebsnabe 12 vorzugsweise mittels eines Verzahnungsprofils formschlüssig mit einer Getriebeeingangswelle 13 verbunden. In dem Drehschwingungsdämpfer 1 ist ein als Reibeinrichtung aufgebauter Drehmomentbegrenzer 14 integriert, der dazu vorgesehen ist, insbesondere dem Drehschwingungsdämpfer 1 nachgeordnete Bauelemente auf ein betriebssicher übertragbares Drehmoment zu begrenzen. Mithilfe des in dem Sekundärteil 3 zwischen dem Trägerflansch 10 und der Abtriebsnabe 12 angeordneten Drehmomentbegrenzers 14 ist ein somit Drehmoment bis zu einem Maximaldrehmoment reibschlüssig zwischen dem Primärteil 2 und dem Sekundärteil 3 übertragbar. Sobald das definierte maximale Drehmoment überschritten ist, wird eine Drehmomentübertragung durch den Drehmomentbegrenzer 14 unterbrochen.
  • Der Drehmomentbegrenzer 14 wird gebildet aus dem Trägerflansch 10, der radial innenseitig in eine in Richtung der Federdämpfereinrichtung 5 offene U-förmige Aufnahme 17 eingreift, die axial von entgegengesetzt gekröpften Abschnitten einer Führungsscheibe 15 und einer Stützscheibe 16 begrenzt ist. Dabei ist der Trägerflansch 10 beidseitig über einen scheibenartigen Reibbelag 18, 19 an der Führungsscheibe 15 und der Stützscheibe 16 geführt. Aufgrund des radial nach unten offenen, zumindest teilweise mit einem Schmierstoff gefüllten Federraums 9 sind die Reibbeläge 18, 19 im Betriebszustand des Drehschwingungsdämpfers 1 geschmiert. Radial oberhalb des Drehmomentbegrenzers 14 schließt der Trägerflansch 10 einen Vordämpfer 20 ein, der wie in 2 gezeigt, sechs symmetrisch umfangsverteilt positionierte Schraubendruckfedern 21 umfasst. Die Führungsscheibe 15 gemeinsam mit der Stützscheibe 16 sowie ein abtriebsseitig der Stützscheibe 16 zugeordnetes scheibenartiges Zwischenelement 22 sowie ein Halteblech 26 sind über Nietverbindungen 23 zusammengefügt, deren Nieten in einem Teilkreis 24 (gezeigt in 7) umfangsverteilt angeordnet sind.
  • Um eine Demontage des Drehschwingungsdämpfers 1 von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu vereinfachen, sind Bauteile des Sekundärteils 3 lösbar, so dass die Abtriebsnabe 12 gegenüber dem Primärteil 2 begrenzt verstellbar ist. Dazu ist die an der Stützscheibe 16 geführte Abtriebsnabe 12 in Pfeilrichtung entgegen der Kraftrichtung einer von dem Halteelement 26 fixierten Tellerfeder 25 axial verschiebbar, wodurch sich eine Verzahnung 27 zwischen der Abtriebsnabe 12 und einem Zwischenelement 28 löst.
  • Die 2 bis 7 verdeutlichen in vergrößerten Abbildungen weitere konstruktive Details, die eine Axialverschiebung der Abtriebsnabe 12 und ein damit verbundenes Lösen der Verzahnung 27 ermöglichen. Die an der Abtriebsnabe 12 kraftschlüssig abgestützte Tellerfeder 25 ist von dem gekröpften Halteblech 26 in Verbindung mit einem radialen Bord 29 weitestgehend umschlossen. Ein axialer Abstand des Bordes 29 von dem Zwischenelement 22 ist so gewählt, dass die Abtriebsnabe 12 bis zu einer vollständigen Trennung der Verzahnung 27 verschiebbar ist. Nach erfolgter Axialverschiebung entgegen der Kraftrichtung der Tellerfeder 25 bis zu einem Versatz der Abtriebsnabe 12 gegenüber dem Zwischenelement 22 ist die Abtriebsnabe 12 bis zu einer Lageübereinstimmung von Öffnungen 28 der Abtriebsnabe 12 (gezeigt in 7) mit den Bohrungen 11 in dem Primärteil 2 (gezeigt in 1) verdrehbar. In der Position, in der sich eine Flucht zwischen den Öffnungen 28 der Abtriebsnabe 11 und den Bohrungen 11 für die Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) einstellt, ist eine einfache Demontage des Drehschwingungsdämpfers 1 möglich, da die Befestigungsschrauben ohne ein spezielles Werkzeug lösbar sind. Nach Wegfall der für die Axialverschiebung aufgebrachten Kraft wird die Antriebsnabe 12 durch die Tellerfeder 25 selbsttätig in Richtung des Zwischenelementes 22 bis zur Verrastung in die Verzahnung 27 verschoben. Aufgrund der sich einstellenden veränderten Positionierung der Antriebsnabe 12 gegenüber dem Zwischenelement 22 kann auch eine vereinfachte Montage des Drehschwingungsdämpfers 1 erfolgen.
  • Die 8 bis 11 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform von einem erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfer 40, wobei die mit dem Drehschwingungsdämpfer 1 übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die folgende Beschreibung ist weitestgehend auf unterschiedliche Ausgestaltungen beschränkt.
  • Der Drehschwingungsdämpfer 40 zeigt ein bauteiloptimiertes Konzept, um den Drehmomentbegrenzer 44 zu lösen. Dazu ist die Verzahnung 47 ohne ein Zwischenelement unmittelbar zwischen der Abtriebsnabe 12 und der Stützscheibe 16 vorgesehen. Der für die Bogenfedern 6 bestimmte Federraum 9 der Federdämpfereinrichtung 5 und gleichzeitig der eine Reibeinrichtung bildende Drehmomentbegrenzer 44 ist mittels einer Tellerfedermembran 41 abgedichtet. Ein radial innerer Bereich der Tellerfedermembran 41 ist zwischen dem Halteblech 26 und der Stützscheibe 16 eingespannt und über die Nietverbindung 23 lagepositioniert. Ein radial äußerer Bereich der Tellerfedermembran 41 ist vorgespannt über einen Reibring 42 an einer Innenwandung von dem Primärdeckel 8 des Primärteils 2 abgestützt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Drehschwingungsdämpfer
    2
    Primärteil
    3
    Sekundärteil
    4
    Drehachse
    5
    Federdämpfereinrichtung
    6
    Bogenfeder
    7
    Flanschelement
    8
    Primärdeckel
    9
    Federraum
    10
    Trägerflansch
    11
    Bohrung
    12
    Abtriebsnabe
    13
    Getriebeeingangswelle
    14
    Drehmomentbegrenzer
    15
    Führungsscheibe
    16
    Stützscheibe
    17
    Aufnahme
    18
    Reibbelag
    19
    Reibbelag
    20
    Vordämpfer
    21
    Schraubendruckfeder
    22
    Scheibenelement
    23
    Nietverbindung
    24
    Teilkreis
    25
    Tellerfeder
    26
    Halteblech
    27
    Verzahnung
    28
    Öffnung
    29
    Bord
    40
    Drehschwingungsdämpfer
    41
    Tellerfedermembran
    42
    Reibring
    44
    Drehmomentbegrenzer
    47
    Verzahnung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012202255 A1 [0003]
    • DE 102008032009 A1 [0003]
    • DE 102009033864 A1 [0004]
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    • DE 102014211603 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) aufgebaut als ein an einer Kurbelwelle von einer Brennkraftmaschine befestigtes Zweimassenschwungrad, der ein Primärteil (2) und ein Sekundärteil (3) umfasst, die gemeinsam um eine Drehachse (4) drehbar und relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen denen im Drehmomentfluss eine Federdämpfereinrichtung (5) angeordnet ist, wobei das mehrteilig aufgebaute Sekundärteil (3) einen als Rutschkupplung ausgeführten Drehmomentbegrenzer (14, 44) einschließt und ein Trägerflansch (10) radial innenseitig beidseitig über Reibbeläge (18, 19) an einer Führungsscheibe (15) und einer Stützscheibe (16) geführt ist, die gemeinsam eine Aufnahme (17) axial begrenzen und die Führungsscheibe (15) zumindest mittelbar mit einer Abtriebsnabe (12) verbunden ist und das Primärteil (2) an der Kurbelwelle mittels Schrauben befestigt ist, die durch Öffnungen (28) von zumindest einem Bauteil des Sekundärteils (3) in Bohrungen (11) des Primärteils (2) einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebsnabe (12) axial an der Führungsscheibe (15) oder der Stützscheibe (16) geführt ist und unmittelbar mittels einer Verzahnung (47) oder über eine Verzahnung (27) mit einem Zwischenelement (22) mittelbar mit der Stützscheibe (16) verbunden ist, wobei die Verzahnung (27, 47) durch eine Axialverschiebung der Abtriebsnabe (12) gegen die Federkraft zumindest einer Tellerfeder (25) lösbar und anschließend die Abtriebsnabe (12) zur Lageübereinstimmung von Öffnungen (28) der Abtriebsnabe (12) mit Bohrungen (11) des Primärteils (2) verdrehbar ist.
  2. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Sekundärteil (3) zugeordneter Vordämpfer (20) zwischen der Federdämpfereinrichtung (5) und dem Drehmomentbegrenzer (14) positioniert ist.
  3. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebsnabe (12) von einer Tellerfeder (25) kraftbeaufschlagt ist, die gegenseitig an einem gekröpften Halteblech (26) abgestützt ist, welches direkt oder über das Zwischenelement (22) an der Stützscheibe (16) lagefixiert ist.
  4. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentbegrenzer (14, 44) gefettete oder geölte scheibenartig ausgeführte Reibbeläge (18, 19) einschließt.
  5. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Halteblech (26) und der Stützscheibe (16) eine Tellerfedermembran (41) eingesetzt ist, die radial außenseitig über einen Reibring (42) an einem Primärdeckel (8) des Primärteils (1) abgestützt ist.
  6. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Führungsscheibe (15), die Stützscheibe (16) sowie das Halteblech (26) des Sekundärteils (3) über Nietverbindungen (23) mit umlaufend angeordneten Nieten zusammengefügt sind.
  7. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (27, 47) des Sekundärteils (3) mit einem von den Nietverbindungen (23) gebildeten Teilkreis (24) verschachtelt ist.
  8. Drehschwingungsdämpfer (1, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Bauteile des Sekundärteils (3) wie der Trägerflansch (10), die Führungsscheibe (15), die Stützscheibe (16), das Zwischenelement (28), das Halteblech (26) und die Abtriebsnabe (12) als ein Umformteil oder Stanzteil gestaltet sind.
  9. Verfahren zur Demontage und Montage eines Drehschwingungsdämpfers (1, 40), der mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine axiale Verschiebung der Abtriebsnabe (12) entgegen einer Federkraft der Tellerfeder (25) die Abtriebsnabe (12) in eine Position verdrehbar ist, wobei in einer Lageübereinstimmung zwischen Öffnungen (28) der Abtriebsnabe (12) und Bohrungen (11) im Primärteil (1) für Befestigungsschrauben des Drehschwingungsdämpfers (1, 40) eine Demontage und / oder Montage des Drehschwingungsdämpfers (1, 40) erfolgen kann.
  10. Antriebsstrang ausgelegt für eine DHT-Hybridanwendung, der einem Elektromotor und einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Drehschwingungsdämpfer (1, 40) mit integriertem Drehmomentbegrenzer (14, 44) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
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