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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Drehschwingungsdämpfer, kurz auch als Dämpfer bezeichnet, sind im Stand der Technik in vielerlei Ausführungen bekannt, beispielsweise als Zweimassenschwungrad, als Kupplungsdämpfer, als Dämpfer eines Doppelkupplungsgetriebes oder anderweitig. Bei modernen Hybridfahrzeugen wird ein Antrieb des Kraftfahrzeugs durch einen vorgesehenen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor realisiert, die in einem relativ engen Bauraum angeordnet sind. Dabei dämpfen solche Drehschwingungsdämpfer Drehschwingungen bzw. Drehmomentungleichförmigkeiten, die typischerweise von einem Verbrennungsmotor stammen oder durch andere Einflüsse hervorgerufen werden, beispielsweise durch Schaltprozesse im Antriebsstrang oder durch Einflüsse von dem Kraftfahrzeug bzw. von dem Untergrund, auf welchem das Kraftfahrzeug fährt.
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Dabei können auch sehr hohe Drehmomentspitzen auftreten, welche den Drehschwingungsdämpfer beschädigen könnten. Es ist daher im Stand der Technik bekannt, dass ein Drehmomentbegrenzer in Form einer Rutschkupplung eingesetzt wird, welche bei hohen Drehmomentspitzen anfängt zu rutschen, damit das hohe anstehende Drehmoment nicht über die Teile des Drehschwingungsdämpfers läuft.
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Im Stand der Technik sind solche Rutschkupplungen bekannt, welche zwei Scheiben im Drehmomentfluss aufweisen, welche reibend einander beaufschlagt sind, wobei die Rutschkupplung bei Überschreiten des Haftreibungsmoments zwischen den Scheiben anfängt zu rutschen. Eine solche Gestaltung benötigt für die Rutschkupplung typischerweise viel Bauraum, der sinnvoll auch anderweitig genutzt werden könnte, beispielsweise für eine Fliehkraftpendeleinrichtung, einen Innendämpfer etc.
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Weiterhin ist es bekannt, dass die Rutschkupplung in den Federkanal der Federdämpfereinrichtung des Drehschwingungsdämpfers integriert wird.
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So offenbart die
DE 40 40 605 A1 die Integration einer Rutschkupplung in die Federanschläge der Federdämpfereinrichtung. Dabei wird der Federanschlag durch ein komplex gebogenes Bauteil erreicht, welches sich an der Wandung des Federkanals abstützt. Wird die Kraft auf den Federanschlag aufgrund des eingeleiteten Drehmoments zu groß, so beginnt der Federanschlag zu rutschen und wirkt als Rutschkupplung. Dabei zeigt sich aber, dass das gebogene Bauteil relativ schwierig herstellbar ist, damit es über die Lebensdauer eine konstante Reibkraft erzeugt, damit die Rutschkupplung auch über die Lebensdauer zuverlässig arbeitet.
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Die
DE 102 23 815 B4 offenbart eine Rutschkupplung, welche eine Feder radial außerhalb einer Gleitschale der Federelemente der Federdämpfereinrichtung aufweist. Diese Anordnung zeigt sich nicht als dauerhaft geeignet.
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Die
DE 10 2007 047 394 A1 offenbart einen Drehschwingungsdämpfer mit einer Rutschkupplung, bei welcher die Federanschläge als Zungen ausgebildet sind, welche von Ringelementen nach radial innen abragen, wobei zwischen den Ringelementen federnde weitere Ringelemente angeordnet sind, um eine Axialkraft zu bewirken. Eine solche Anordnung benötigt relativ viel Material und Bauraum, was nicht vorteilhaft ist. Dadurch wird der Drehschwingungsdämpfer schwerer als erwünscht und größer als erwünscht.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer mit einer Rutschkupplung zu schaffen, welche einfach und bauraumsparend ausgebildet ist und dennoch über die Lebensdauer des Drehschwingungsdämfers wirksam und zuverlässig ist.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und mit einem Ausgangsteil, wobei das Eingangsteil relativ zu dem Ausgangsteil verdrehbar angeordnet ist, mit einer Federdämpfereinrichtung im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil, wobei die Federdämpfereinrichtung einen Federkanal mit darin in Umfangsrichtung sich erstreckenden ersten Federelementen aufweist, wobei der Federkanal von zwei Scheibenelementen gebildet wird, welche mit dem Eingangsteil oder mit dem Ausgangsteil drehmomentübertragend verbunden sind oder dieses ausbilden, wobei von radial innen in den Federkanal ein Flanschelement eingreift welches mit dem Ausgangsteil oder mit dem Eingangsteil drehmomentübertragend verbunden ist, wobei sich die ersten Federelemente einerseits an Anschlägen der Scheibenelemente und andererseits an Anschlägen des Flanschelements abstützen, wobei Anschläge der Scheibenelemente durch zwei gegenüberliegende Anschlagelemente gebildet werden, wobei sich jeweils ein Anschlagelement an einem der Scheibenelemente innerhalb des Federkanals abstützt und die beiden Anschlagelemente durch einen Bolzen miteinander verlagerbar verbunden sind und zwischen den Anschlagelementen zumindest ein zweites Federelement angeordnet ist, welches die beiden Anschlagelemente voneinander weg beaufschlagt und gegen die jeweiligen Scheibenelemente beaufschlagt. Dadurch wird erreicht, dass die Anschläge durch reibschlüssig verbundene Anschlagelemente gebildet werden, die im Federkanal angeordnet sind und bei hohen Drehmomentspitzen verschieblich sind. Dadurch kann besonders bauraumsparend eine Rutschkupplung als Drehmomentbegrenzer erreicht werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagelemente eine Kontur aufweisen, welche angepasst ist an die Kontur der Scheibenelemente, an welchen sie anliegen. Damit wird erreicht, dass eine eher großflächige Anlage erreicht wird, so dass die Reibung, wie Haftreibung und Gleitreibung zwischen den Anschlagelementen und den Scheibenelementen definiert erfolgt. Insbesondere auch, wenn der Federkanal mit einem Schmiermittel gefüllt ist. Dabei hilft das Schmiermittel bei der Schmierung der Federelemente und der Verminderung der Reibung zwischen den Federelementen und den Scheibenelementen, wobei das Schmiermittel auch ein Festrosten der Anschlagelemente verhindert.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Anschlagelemente eine gewölbte Kontur aufweisen, insbesondere eine konvexe Außenkontur aufweisen, welche angepasst ist an die gewölbte Kontur der Scheibenelemente, insbesondere an die konkave Außenkontur, an welchen sie anliegen. Dadurch kann das jeweilige Anschlagelement bauraumsparend mit großer Kontaktfläche in dem Federkanal integriert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anschlagelemente jeweils eine Bohrung aufweisen und der Bolzen zwei Enden aufweist, wobei in jede der beiden Bohrungen jeweils ein Ende des Bolzens eingreift. Dadurch lassen sich die Anschlagelemente relativ zueinander sicher positionieren und sie können auch sicher gemeinsam montiert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Bolzen in zumindest einer Bohrung eines Anschlagelements oder in beiden Bohrungen zweier sich gegenüberliegender Anschlagelemente verlagerbar geführt ist. Dadurch wird erreicht, dass die Anschlagelemente Toleranzen gut ausgleichen können und dennoch sicher miteinander geführt verbunden sind.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das zweite Federelement oder die zweiten Federelemente eine zentrale Öffnung aufweist bzw. aufweisen, durch welche der Bolzen greift. Damit kann eine einfache Anordnung und Lagersicherung der Federelemente erreicht werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere zweite Federelemente vorgesehen sind. Damit lässt sich eine hohe Kraftwirkung bei einfacher und bauraumsparender Gestaltung der zweiten Federelemente erreichen.
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Besonders vorteilhaft und bauraumsparend ist es, wenn das zweite Federelement eine Tellerfeder ist. Mit der Ausgestaltung der zweiten Federelemente aus Tellerfedern kann ebenfalls eine bauraumsparende Gestaltung geschaffen werden.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die zweiten Federelemente als Tellerfedern ausgebildet sind, wobei die zweiten Tellerfedern als Tellerfederpaket oder als Tellerfederpakete angeordnet sind, wobei die zweiten Tellerfedern eines Tellerfederpakets gleichartig angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine effektive und bauraumsparende Gestaltung.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die zweiten Federelemente in Form zumindest zweier Tellerfederpakete angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Tellerfederpakete jeweils gegengleich angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine effektive und bauraumsparende Gestaltung.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der zugehörigen Figur näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Drehschwingungsdämpfers nach dem Stand der Technik,
- 2 eine schematische Detailansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers, und
- 3 eine schematische Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers 1 nach dem Stand der Technik, welcher in Bezug auf die Achse x-x verdrehbar ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist ein Eingangsteil 2 und ein Ausgangsteil 3 auf, die relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind. Im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 ist eine Federdämpfereinrichtung 4 vorgesehen. Die Federdämpfereinrichtung 4 weist dabei erste Federelemente 5 auf, welche beispielsweise als Bogenfedern ausgebildet sein können. Die Federdämpfereinrichtung 4 ist dabei derart im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 angeordnet und ausgebildet, dass sie der Verdrehung zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 entgegenwirkt und eine Rückstellkraft zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 bewirkt.
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Das Eingangsteil 2 ist gebildet aus einem ersten Scheibenelement 6 und einem zweiten Scheibenelement 7, welche einen Federkanal 8 ausbilden zur Aufnahme und Abstützung der ersten Federelemente 5. Zur Abstützung der ersten Federelemente 5 weisen die Scheibenelemente 6, 7 angeprägte Anschläge 9 auf, an welchen sich die ersten Federelemente 5 in Umfangsrichtung abstützen.
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Weiterhin ist ein Flanschelement 10 vorgesehen, welches von radial innen in den Federkanal 8 eingreift und sich andererseits an den ersten Federelementen 5 in Umfangsrichtung abstützt. Das Flanschelement 10 ist radial innen über eine Rutschkupplung 11 mit dem Ausgangsteil 3 verbunden.
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In dem Federkanal 8 kann auch ein Schmiermittel, wie beispielsweise Fett, aufgenommen sein.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Federkanal 8 von den zwei Scheibenelementen 6, 7 gebildet, welche mit dem Eingangsteil 2 drehmomentübertragend verbunden sind oder dieses ausbilden, wobei von radial innen in den Federkanal 8 ein Flanschelement 10 eingreift, welches mit dem Ausgangsteil drehmomentübertragend verbunden ist oder dieses ausbildet. Alternativ kann der Federkanal auch von zwei Scheibenelementen gebildet sein, welche mit dem Ausgangsteil 3 drehmomentübertragend verbunden sein können oder dieses ausbilden, wobei von radial innen in den Federkanal dann ein Flanschelement eingreift, welches mit dem Eingangsteil drehmomentübertragend verbunden wäre oder dieses ausbilden würde.
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Gemäß der Erfindung sind bei dem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer 1 allerdings keine an die Scheibenelemente 6, 7 angeprägte Anschläge 9 vorgesehen. Diesbezüglich wird zur Ausgestaltung der Anschläge 20 auf die 2 und 3 verwiesen, wobei ansonsten der erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfer 1 ähnlich der 1 jedoch ohne die geprägten Anschläge 9 und ohne die radial innen angeordnete Rutschkupplung 11 beispielhaft ausgebildet sein kann. Der Bauraum der Rutschkupplung 11 kann anderweitig genutzt sein.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers 1, bei welchem im Wesentlichen nur die Details der Federkanal 8 mit den Anschlägen 20 gezeigt ist. Die Anschläge 20 der Scheibenelemente 6, 7 sind durch zwei gegenüberliegende Anschlagelemente 21, 22 gebildet.
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Die Anschlagelemente 21, 22 sind paarweise angeordnet und liegen sich gegenüber. Dabei stützt sich jeweils ein Anschlagelement 21, 22 an einem der Scheibenelemente 6, 7 innerhalb des Federkanals 8 ab.
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Auch ist zu erkennen, dass die beiden Anschlagelemente 21, 22 durch einen Bolzen 23 miteinander verlagerbar verbunden sind.
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Zur Beaufschlagung der Anschlagelemente 21, 22 und zur Erzeugung einer Anpresskraft zwischen dem jeweiligen Anschlagelement 21, 22 und dem benachbarten Scheibenelement 6, 7 ist zwischen den Anschlagelementen 21, 22 zumindest ein zweites Federelement 24 angeordnet, welches die beiden Anschlagelemente 21, 22 voneinander weg beaufschlagt und gegen die jeweiligen Scheibenelemente 6, 7 beaufschlagt.
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Gemäß der 2 und 3 können auch mehrere zweite Federelemente 24 vorgesehen sein.
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Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das zweite Federelement 24 eine Tellerfeder ist bzw. wenn die zweiten Federelemente 24 Tellerfedern sind.
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Sind die zweiten Federelemente 24 als Tellerfedern ausgebildet, können die zweiten Federelemente 24 als Tellerfedern auch als Tellerfederpaket 25 oder als Tellerfederpakete 26, 27 angeordnet sein. Dabei sind die zweiten Tellerfedern 24 eines Tellerfederpakets 25, 26, 27 gleichartig angeordnet.
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In 3 ist zu erkennen, dass die zweiten Federelemente 24 in Form zumindest zweier Tellerfederpakete 26, 27 angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Tellerfederpakete 26, 27 jeweils gegengleich angeordnete sind.
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Aus den 2 und 3 geht auch hervor, dass die Anschlagelemente 21, 22 eine Kontur aufweisen, welche angepasst ist an die Kontur der Scheibenelemente 6, 7, an welchen sie anliegen. Dadurch wird erreicht, dass eine großflächige Anlage erreicht wird zwischen dem jeweiligen Anschlagelement 21, 22 und dem jeweiligen Scheibenelement 6, 7.
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Die Anschlagelemente 21, 22 weisen vorzugsweise und optional eine gewölbte Kontur auf, insbesondere eine konvexe Außenkontur, welche angepasst ist an die gewölbte Kontur der Scheibenelemente 6, 7, insbesondere an die konkave Außenkontur, an welchen sie anliegen. Dadurch kann das Anschlagelement 21, 22 auch gut in einen optionalen, etwa im Wesentlichen runden oder ovalen Federkanal 8 eingepasst werden.
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Aus den 2 und 3 ist auch zu erkennen, dass die Anschlagelemente 21, 22 jeweils eine Bohrung 30 aufweisen. Der Bolzen 23 weist zwei Enden auf, wobei in jede der beiden Bohrungen 30 jeweils ein Ende des Bolzens 23 eingreift.
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Vorteilhaft ist der Bolzen 23 in zumindest einer Bohrung 30 eines Anschlagelements 21, 22 oder in beiden Bohrungen 30 zweier sich gegenüberliegender Anschlagelemente 21, 22 verlagerbar geführt. Dadurch wird ein Toleranzausgleich erlaubt.
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Zur besseren Anordnung weist das zweite Federelement 24 oder weisen die zweiten Federelemente 24 auch eine zentrale Öffnung 31 auf, durch welche der Bolzen 23 greift. Die Federelemente 24 sind entsprechend auf den Bolzen 23 aufgeschoben und so kann eine bauraumsparende Anordnung erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Federdämpfereinrichtung
- 5
- Federelement
- 6
- erstes Scheibenelement
- 7
- zweites Scheibenelement
- 8
- Federkanal
- 9
- Anschlag
- 10
- Flanschelement
- 11
- Rutschkupplung
- 20
- Anschlag
- 21
- Anschlagelement
- 22
- Anschlagelement
- 23
- Bolzen
- 24
- zweites Federelement
- 25
- Tellerfederpaket
- 26
- Tellerfederpaket
- 27
- Tellerfederpaket
- 30
- Bohrung
- 31
- zentrale Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4040605 A1 [0006]
- DE 10223815 B4 [0007]
- DE 102007047394 A1 [0008]
