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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Im Stand der Technik sind verschiedene Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie beispielsweise Drehmomentwandler, Kupplungsscheiben oder Zweimassenschwungräder bekannt. Neben deren Funktion zur Übertragung von Drehmoment sind solche Einrichtungen dazu ausgebildet unerwünschte Schwingungen, wie Drehungleichförmigkeiten, einer Antriebseinheit zu verringern. Derartige Schwingungen, insbesondere Drehungleichförmigkeiten, werden beispielsweise durch einen Verbrennungsmotor erzeugt und in den Antriebsstrang eingeleitet.
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Schwingungstilger sind für die Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten besonders gut geeignet. Ein solcher Schwingungstilger umfasst üblicherweise eine oder mehrere Pendelmassen, die verschwenkbar gegenüber einem Tilgerträger angeordnet sind. Derartige Schwingungstilger sind unter anderem in der Form mit zwei axial beabstandet zueinander angeordneten Tilgerträgern bekannt, welche die Pendelmassen axial zwischenliegend aufnehmen. Die Tilgerträger unterscheiden sich üblicherweise bei einem derartigen Schwingungstilger, bedingt durch Bauraum, Art und Position der Befestigung sowie auch anderer Faktoren. Die Unterschiede zwischen den beiden Tilgerträger erstrecken sich hierbei von zusätzlich ausgeführten Öffnungen, die der Befestigung des Schwingungstilgers dienen, bis hin zu grundsätzlich anderen Abmessungen, Materialdicken und / oder anderen Ausgestaltungen solcher Tilgerträger.
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In Betriebsversuchen ist aufgefallen, dass Schwingungstilger in Abhängigkeit der Unterschiede ihrer Tilgerträger unterschiedliches Verschleißverhalten aufweisen. Grundsätzlich kann man sagen, dass Schwingungstilger einem größeren Verschleiß unterliegen, je größer die Unterschiede der Tilgerträger sind.
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Es ist daher Aufgabe eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Schwingungstilger bereitzustellen, der eine höhere Lebensdauer und ein verbessertes Verschleiß- und Ausfallverhalten bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Drehmomentübertragungseinrichtung ausgeführt.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Schwingungstilger, wobei der Schwingungstilger eine Pendelmasse aufweist, die axial zwischen einem ersten Tilgerträger und einem zweiten Tilgerträger angeordnet ist, wobei die Pendelmasse über Pendelrollen beweglich gegenüber den Tilgerträger gelagert ist, wobei die Pendelrollen über Führungsbahnen der Pendelmasse und der Tilgerträger geführt sind, wobei der erste Tilgerträger und der zweite Tilgerträger unterschiedlich ausgebildet sind, wobei an einem der Tilgerträger Steifigkeitsmittel ausgebildet sind, die eine Steifigkeit des ersten Tilgerträgers und eine Steifigkeit des zweiten Tilgerträgers aneinander angleichen.
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Eine solche Drehmomentübertragungseinrichtung stellt einen Schwingungstilger bereit, der Führungsbahnen mit aneinander angepassten Steifigkeiten bereitstellt. Unterschiedlichen Tilgerträger weisen aufgrund deren Unterschiede unterschiedliche intrinsische Steifigkeiten auf. Neben der verschiedenen Steifigkeiten der Tilgerträger als solche sind auch die Steifigkeiten im Bereich der Führungsbahnen unterschiedlich. Dementsprechend führen die Führungsbahnen im Betriebszustand unter der Last der von den Tilgermassen bereitgestellten Zentrifugalkraft unterschiedlich große Verformungen aus. Eine solche unterschiedliche Verformung bedingt ein Kippen der Pendelrolle gegenüber den korrespondierenden Führungsbahnen. Dadurch rollen die Pendelrollen nicht mehr großflächig auf der Führungsbahn ab, sondern legen sich verkippt an eine Kante der Führungsbahn an. Hierdurch erhöht sich eine Flächenpressung um ein hohe Maß, wodurch ein erhöhter Verschleiß auftritt.
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Durch das eingebrachte Steifigkeitsmittel werden die Steifigkeiten des ersten Tilgerträgers und des zweiten Tilgerträgers aneinander angeglichen, sodass eine Verformung der Führungsbahnen in den Tilgerträgern gleichmäßig oder aneinander angepasst erfolgt und dadurch eine großflächige Kontaktfläche bzw. Abrollfläche für die Pendelrollen bereitgestellt wird. Die Flächenpressung ist somit vergleichsweise niedriger. Ein derartiger Schwingungstilger mit Steifigkeitsmitteln weist einen wesentlich geringeren Verschleiß und ebenso eine wesentlich erhöhte Lebensdauer auf.
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An einem Schwingungstilger sind vorzugsweise mehrere Pendelmassen ausgebildet. Diese Pendelmassen sind günstigerweise kreisförmig umlaufend und / oder gleichmäßig beabstandet an den Tilgerträgern angeordnet.
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Die Pendelmassen sind ferner ausgebildet sich im Betrieb des Schwingungstilgers begrenzt gegenüber den Tilgerträgern in Umfangsrichtung zu verschwenken. Die umfangsmäßige Verschwenkung erfolgt über Pendelrollen, die an den Führungsbahnen von Pendelmasse und Tilgerträgern abrollen.
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Das Schwingverhalten der Pendelmassen sowie auch das Tilgungsverhalten wird unter anderem durch die Form der Führungsbahnen bereitgestellt. Bezüglich der Ausgestaltung der Führungsbahnen sind im Stand der Technik verschiedene Ausgestaltungsvarianten bekannt, beispielsweise die Ausgestaltung durch eine epizykloide Bewegungsbahn der Pendelmassen, welche eine die Bereitstellung einer konstanten Pendelordnung ermöglicht.
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Der erste Tilgerträger und der zweite Tilgerträger sind unterschiedlich ausgebildet, beispielweise durch unterschiedliche radiale Erstreckung, unterschiedliche Materialstärke, unterschiedliche Anordnung und / oder unterschiedliche Ausgestaltung von Aussparungen. Insbesondere ist die Ausgestaltung von Steifigkeitsmitteln besonders vorteilhaft, wenn sich einer der Tilgerträger in radialer Richtung über den anderen Tilgerträger hinaus erstreckt. Unterschiedliche Ausgestaltungen von Tilgerträgern sind bereits bei unterschiedlichen Größenordnungen von mehr als 10%, 15%, 20% oder 25% gegeben, insbesondere bei Unterschieden bezüglich der radialen Erstreckung der Tilgerträger.
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Die Tilgerträger weisen mit Vorteil nicht nur marginale Unterschiede, wie beispielsweise zusätzliche Öffnungen für Schrauben oder Nieten an einem der beiden Tilgerträger auf, sondern deutliche Unterschiede. Deutliche Unterschiede sind beispielsweise gegeben durch unterschiedliche Abmessungen, unterschiedliche Materialstärken, unterschiedliche Aussparungen, unterschiedliche Materialumformungen, unterschiedlich bearbeitete Materialien und / oder unterschiedliche Materialien.
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Die Steifigkeitsmittel sind vorzugsweise durch Aussparungen, Materialeinbringungen oder auch Materialumformungen an dem Tilgerträger ausgebildet sein. Günstigerweise sind eines oder mehrere Steifigkeitsmittel ausgebildet. Mit Vorteil sind eines oder mehrere Steifigkeitsmittel je Führungsbahn ausgebildet. Auch ist es vorteilhaft ein Steifigkeitsmittel auszubilden, welches mehreren Führungsbahnen zugeordnet ist. Es wird weiter vorgeschlagen, dass an lediglich einem der Tilgerträger entsprechende Steifigkeitsmittel ausgebildet sind oder auch an beiden Tilgerträger entsprechende Steifigkeitsmittel ausgebildet sind. In letzterem Fall stellen vorteilhafterweise die Steifigkeitsmittel des einen Tigerträgers eine Erhöhung der Steifigkeit und die Steifigkeitsmittel des anderen Tilgerträgers eine Verringerung der Steifigkeit bereit.
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Eine derartige Drehmomentübertragungseinrichtung ist mit Vorteil durch eine Kupplungsscheibe, einen Drehmomentwandler, ein Zweimassenschwungrad, ein Getriebe, einen Schwingungstilger als solchen oder eine andere Art von Drehmomentübertragungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge ausgebildet. Mit Vorteil weist eine derartige Drehmomentübertragungseinrichtung neben dem Schwingungstilger eine oder mehrere weitere Dämpfvorrichtungen aufweisen. Solche weiteren Dämpfvorrichtungen sind vorzugsweise einer oder mehrere Torsionsdämpfer, weitere Tilger, Kupplungen, einen Wandler, einen hydrodynamischer Kreis und / oder andere Dämpfvorrichtungen.
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Im Weiteren sind vorteilhafte Ausführungsvarianten der Drehmomentübertragungseinrichtung erläutert.
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Mit besonderem Vorteil gleicht das Steifigkeitsmittel die Steifigkeit der Führungsbahn des ersten Tilgerträgers und die Steifigkeit der Führungsbahn des zweiten Tilgerträgers aneinander an.
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Dieses Angleichen der Steifigkeit erfolgt beispielsweise durch Ausführen von Steifigkeitsmitteln an dem ersten Tilgerträger und / oder an dem zweiten Tilgerträger. Die Angleichung der Steifigkeit erfolgt insbesondere in dem Bereich der Führungsbahn, sodass ein elastisches Verformungsverhalten der Führungsbahnen der beiden Tilgerträger im Betrieb des Schwingungsdämpfers aneinander angeglichen ist. Das Steifigkeitsmittel gleicht mit Vorteil die Steifigkeit die Führungsband eines Tilgerträgers an eine korrespondierende Führungsbahn des anderen Tilgerträgers an.
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In besonders vorteilhafter Weise ist das Steifigkeitsmittel nahe oder benachbart zu der Führungsbahn ausgebildet und der Führungsbahn zugeordnet.
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Dadurch wird eine optimale Anpassung der Steifigkeit im Bereich der Führungsbahn ermöglicht. Die nahe Anordnung ist dadurch erkenntlich, dass das Steifigkeitsmittel einer entsprechenden Führungsbahn zugeordnet ist oder sich in geringem Abstand zu dieser befindet. Es ist anzumerken, dass die Positionierung und Ausgestaltung, insbesondere Abmessungen und Form, eines derartigen Steifigkeitsmittels durch entsprechende simulative Rechenmethoden, beispielsweise Finite-Elemente-Methode, bestimmt werden kann, sodass eine optimale Anpassung der Steifigkeiten bereitgestellt ist.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Steifigkeitsmittel durch eine Aussparung, eine Umformung des Tilgerträgers und / oder ein aufgebrachtes Steifigkeitselement ausgebildet ist.
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Diese drei Ausführungsvarianten stellen möglichst einfache Anpassungen bereit, die eine Anpassung der Steifigkeit eines Tilgerträgers ermöglichen. Zudem können diese nahe oder benachbart zu den Führungsbahnen ausgebildet sein und dadurch eine zielgenaue Änderung der Steifigkeit im Bereich der Führungsbahnen bereitstellen. Die Ausführung von Steifigkeitsmitteln in Form von Aussparungen ermöglicht die gezielte Verringerung der Steifigkeit an dem Tilgerträger. Hierdurch wird zudem lediglich eine lokale Steifigkeitsverringerung bereitgestellt, wobei die Steifigkeit des Tilgerträgers in den verbleibenden Bereichen nur gering oder gar nicht beeinflusst ist. Die Ausgestaltung eines Steifigkeitsmittels in Form einer Aussparung ist besonders vorteilhaft, da hierdurch keinerlei zusätzlicher Bauraum benötigt wird.
Die Ausgestaltung von Steifigkeitsmitteln durch Materialumformung oder Materialverformung, sowie Materialeinbringung durch ein Steifigkeitselement, ermöglicht eine Erhöhung der Steifigkeit, insbesondere eine lokale Erhöhung der Steifigkeit. Dadurch wird besonders wenig zusätzlicher Bauraum benötigt und auch das Steifigkeitsverhalten des entsprechend modifizierten Tilgerträgers ist lediglich lokal beeinflusst.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist das Steifigkeitsmittel radial außerhalb und / oder radial innerhalb und / oder umfangsseitig benachbart der Führungsbahn angeordnet.
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Eine derartige Positionierung eines Steifigkeitsmittels ist besonders vorteilhaft, da die elastische Verformung der Führungsbahnen im Tilgerträger durch die Fliehkraft der Pendelmassen, welche über die Pendelrollen übertragen wird, bedingt ist. Dadurch kann die Steifigkeit beziehungsweise das Elastizitätsverhalten der Führungsbahnen gezielt beeinflusst werden. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung der Steifigkeitsmittel radial außen. Diese Ausgestaltung lässt sich weiter anpassen, indem die radial äußere Anordnung erweitert wird durch umfangsseitig benachbart der Führungsbahnen ausgebildete Steifigkeitsmittel. Dies kann durch gesonderte Steifigkeitsmittel oder durch ein einziges Steifigkeitsmittel erfolgen, welches sich radial außen sowie auch umfangsseitig erstreckt. Es ist für bestimmte Anwendungszwecke auch vorteilhaft Steifigkeitsmittel lediglich umfangsseitig benachbart auszuführen. Eine besonders vorteilhafte Anordnung eines Steifigkeitsmittels ist radial außen oder radial au-ßen mit umfangsseitigem Übergang oder radial innen oder radial innen mit umfangsseitigem Übergang. Der Begriff umfangsseitig wird hierbei in der Art verwendet, dass das Steifigkeitsmittel einerseits umfangsseitig benachbart angeordnet ist und sich zudem vollständig oder zumindest mit einem Teilabschnitt auf demselben radialen Teilkreis angeordnet ist wie zugehörige die Führungsbahn.
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Günstigerweise erstreckt sich das Steifigkeitsmittel in Umfangsrichtung über eine oder mehrere Führungsbahnen.
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Dadurch lässt sich eine besonders optimale Anordnung und Veränderung der Steifigkeit im Bereich der Führungsbahnen einstellen. Das Steifigkeitsmittel kann dementsprechend einer einzigen Führungsbahn zugeordnet sein und sich lediglich in Umfangsrichtung im Bereich dieser Führungsbahn erstrecken. Mit Vorteil lässt sich die Steifigkeit vorteilhaft verbessern indem sich das Steifigkeitsmittel in Umfangsrichtung über mehrere Führungsbahnen erstreckt. Diese Erstreckung des Steifigkeitsmittels in Umfangsrichtung erfolgt hierbei radial außerhalb oder radial innerhalb der Führungsbahn, wobei eine teilweise oder vollständige Überdeckung der Führungsbahnen durch das Steifigkeitsmittel in Umfangsrichtung bereitgestellt wird. Besonders vorteilhaft erstreckt sich das Steifigkeitsmittel über zwei Führungsbahnen. Ein solches Steifigkeitsmittel erstreckt sich günstigerweise über zwei Führungsbahnen, die derselben Pendelmasse zugeordnet sind, oder über zwei Führungsbahnen, die unterschiedlichen Pendelmassen zugeordnet sind.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Steifigkeitsmittel, insbesondere ein Steifigkeitsmittel in Form einer Aussparung, geradlinig, teilkreisförmig oder halbmondförmig ausgebildet ist. Diese Formen für die Steifigkeitsmittel sind besonders vorteilhaft. Insbesondere lässt sich ein Steifigkeitsmittel auch in der Form kombinieren, dass dieses über einen Teilbereich geradlinig sowie über einen oder mehrere weitere Teilbereiche teilkreisförmig oder halbmondförmig ausgebildet ist. Diese Formen sind insbesondere in den 3 bis 6 einzeln sowie auch in Kombination gezeigt.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass sich der erste Tilgerträger radial weiter nach au-ßen erstreckt und / oder radial weiter nach innen erstreckt als der zweite Tilgerträger.
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Eine derartige Ausgestaltung kann für eine Befestigung des Schwingungstilgers an der Drehmomentübertragungseinrichtung besonders vorteilhaft sein. Zudem ist der Effekt der Steifigkeitsmittel bei derartig unterschiedlichen radialen Erstreckungen der Tilgerträger besonders vorteilhaft.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist das Steifigkeitsmittel an dem ersten Tilgerträger auf einem Radius angeordnet, der einem Radius der radial äußersten Erstreckung des zweiten Tilgerträgers entspricht.
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Hierdurch lässt sich eine besonders optimale Anpassung der Steifigkeit im Bereich der Führungsbahnen bereitstellen.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung erstreckt sich der erste Tilgerträger radial weiter nach außen als der zweite Tilgerträger, wobei das Steifigkeitsmittel in Form einer Aussparung an dem ersten Tilgerträger ausgebildet ist.
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Diese Kombination ermöglicht eine bauraumsparende und dennoch effektive Anpassung der Steifigkeiten im Bereich der Führungsbahnen.
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Es wird ebenso vorgeschlagen, dass eine Breite einer bereitgestellten Aussparung zumindest der Materialstärke des entsprechenden Tilgerträgers entspricht.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung wird im Weiteren beispielhaft und ausführlich anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 Eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Querschnitt;
- 2a - d einen Schwingungstilger für eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach 1 gemäß dem Stand der Technik;
- 3a - d einen Schwingungstilger für eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach 1;
- 4a - d ein Schwingungstilger in einer weiteren Ausführungsvariante;
- 5a - d ein weiterer Schwingungstilger in einer weiteren Ausführungsvariante;
- 6a - d ein weiterer Schwingungstilger in einer weiteren Ausführungsvariante.
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In der 1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 dargestellt. Diese Drehmomentübertragungseinrichtung ist für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs geeignet. Die dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 10 wird auch als Drehmomentwandler bezeichnet.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst ein Gehäuse 12, eine Wandlereinheit 14, eine Überbrückungskupplung 16 sowie einen Schwingungstilger 18. Der Aufbau einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ist im Stand der Technik bereits ausreichend bekannt, weshalb im Weiteren lediglich eine kurze Erläuterung der Komponenten und der Funktionsweise erfolgt.
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Das Gehäuse 12 umfasst ein Gehäuseelement 20 sowie ein Pumpenrad 22. Das Gehäuseelement 20 und das Pumpenrad 22 sind fest miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt. Das Pumpenrad bildet sowohl Pumpenschaufeln als auch einen entsprechenden Gehäuseabschnitt aus. Das Pumpenrad ist zugleich Bestandteil des Gehäuses 12 sowie auch der Wandlereinheit 14. Die Wandlereinheit 14 umfasst das Pumpenrad 22, ein Turbinenrad 24 sowie ein Leitrad 26, welches an einem Freilauf angeordnet ist. Das Turbinenrad 24 ist über eine Vernietung fest mit der Nabe 28 verbunden, die zugleich das Ausgangselement der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 bereitstellt. Das Gehäuse dient demgegenüber als Eingangselement. Die Überbrückungskupplung 16 ist hierbei als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet. Ein Eingangslamellenträger 30 ist durch das Gehäuse 12 ausgebildet, wobei ein Ausgangslamellenträger 32 fest mit der Nabe 28 verbunden ist. Die Eingangs- und Ausgangslamellen 34, 36, die jeweils drehfest mit deren Eingangs- und Ausgangslamellenträger 30, 32 verbunden sind, sind über einen Kolben 38 reibschlüssig verbindbar ausgebildet.
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Der Schwingungstilger 18 umfasst einen ersten Tilgerträger 40 sowie einen zweiten Tilgerträger 42. Axial zwischen den Tilgerträgern 40, 42 sind mehrere Pendelmassen 44 angeordnet, die in Umfangsrichtung gegenüber den Tilgerträgern 40,42 verschwenkbar ausgebildet sind. Diese Pendelmassen 44 sind in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet und gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Pendelmassen 44 sind über Pendelrollen 46 gegenüber dem ersten Tilgerträger 40 und dem zweiten Tilgerträger 42 gelagert. Die Pendelrollen 46 greifen in Führungsbahnen der Pendelmassen sowie der Tilgerträger ein.
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Die Ausgestaltung der Führungsbahnen gibt die Bewegung der Pendelmassen gegenüber dem Tilgerträger, sowie auch die Tilgungsordnung des Schwingungstilgers vor. Der Schwingungstilger 18 weist zudem radial innen ein Stützelement 48 in Form eines Stützrings auf. Die Tilgerträger und das Stützelement sind über Befestigungselemente 50, insbesondere Niete fest miteinander verbunden. Radial zwischen den Pendelmassen 44 und dem Stützelement 48 ist ein Anschlagelement 52 ausgebildet, welches einen weichen Anschlag der Pendelmassen 44 an dem Stützelement 48 ermöglicht. Zudem sind radial innen an dem Schwingungstilger 18, insbesondere im Bereich des Stützelements 48 und des Anschlagelements 52 in radialer Richtung verlaufende Schmierkanäle ausgebildet, durch die Schmiermittel zu den Pendelrollen 46 geleitet wird. Der Schwingungstilger 18 ist über den ersten Tilgerträger 40, der eine größere Erstreckung in radialer Richtung aufweist als der zweite Tilgerträger 42, an dem Gehäuse 12 befestigt. Insbesondere ist der erste Tilgerträger 40 an seinem radial äußeren Ende zwischen dem Gehäuseelement 20 und dem Pumpenrad 22 eingeklemmt. Hierfür ist an der Verbindungsstelle von Gehäuseelement 20 und Pumpenrad 22 eine radial innen angeordnete und sich nach radial außen erstreckende Aussparung zur Aufnahme des ersten Tilgerträgers ausgebildet. Einzelne Teile der in diesem Absatz beschriebenen Ausführung sind in der 1 nicht dargestellt, insbesondere die Niete 50. Hierzu wird entsprechend auf den Schwingungstilger 18 gemäß 2a - d verwiesen, der mit geringfügigen Unterschieden identisch zu dem Schwingungstilger 18 gemäß 1 ist, wobei der Schwingungstilger 18 gemäß 2 ebenfalls durch Anordnung innerhalb der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 vorgesehen ist. Insbesondere weist der Schwingungstilger 18 gemäß 2 anstelle von einreihig ausgebildeten Pendelmassen zweireihig ausgebildete Pendelmassen auf, die durch zwei axial aneinander angeordnete Massen ausgeführt sind. Ebenso sind anstelle eines einzelnen Anschlagelements 52 zwei axial benachbarte Anschlagelement 52 ausgebildet.
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Die beschriebene Drehmomentübertragungseinrichtung 10 wird über einen Antriebsmotor, beispielweise ein Verbrennungsmotor, der eine Rotation in das Gehäuse 12 einbringt, angetrieben. Die Übertragung des Drehmoments erfolgt entweder auf einem ersten Drehmomentweg über die Wandlereinheit 14 zu der Nabe 28 hin oder über einen zweiten Drehmomentübertragungsweg, bei dem die Überbrückungskupplung 16 das Gehäuse 12 und die Nabe 28 drehfest miteinander verbindet. Die Wandlereinheit 14 dient als Anfahrelement, wobei die Überbrückungskupplung 16 bei ausreichend hoher Drehzahl schließt und dadurch die Wandlereinheit 14 überbrückt.
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Die hier dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ist lediglich beispielhaft für den im weiteren erläuterten Schwingungstilger 18 ausgewählt. Insbesondere kann die Drehmomentübertragungseinrichtung 10, die hier als Drehmomentwandler ausgebildet ist, auch einen oder mehrere Torsionsdämpfer aufweisen, die wirksam zwischen dem Gehäuse und der Nabe angeordnet sind. Hierfür gibt es im Stand der Technik verschiedenste Ausführungsvarianten. Ebenso kann die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 auch durch ein Zweimassenschwungrad, eine Kupplungsscheibe oder andere Arten von Drehmomentübertragungseinrichtungen ausgebildet sein, wobei der Schwingungstilger 18 entsprechend an einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung angeordnet ist. Ebenso sind auch andere Arten der Befestigung denkbar. Insbesondere kann ein solcher Schwingungstilger radial innen, radial außen, über Verklemmen, Verschweißen, Verschrauben, Vernieten oder auf andere Art und Weise an der jeweiligen Drehmomentübertragungseinrichtung befestigt sein. Im Weiteren wird nun detailliert auf die Ausführung des Schwingungstilgers 18 eingegangen.
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In den 3a bis 3d ist ein Schwingungstilger 18a dargestellt, der zur Anwendung in einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß der 1 vorgesehen ist. Der Schwingungstilger 18a umfasst einen ersten Tilgerträger 40a sowie einen zweiten Tilgerträger 42a, die axial beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen dem ersten Tilgerträger 40a und dem zweiten Tilgerträger 42a ist ein Stützelement 48a sowie ein Anschlagelement 52a angeordnet. Der erste Tilgerträger 40a, der zweite Tilgerträger 42a, das Stützelement 48a sowie das Anschlagelement 52a sind über Befestigungselemente 50a fest miteinander verbunden. Zudem sind axial zwischen dem ersten Tilgerträger 40a und dem zweiten Tilgerträger 42a Pendelmassen 44a ausgebildet. Über den Umfang sind die Pendelmassen 44a gleichmäßig verteilt ausgeführt. Es sind jeweils zwei Massen axial benachbart zueinander in Form einer Gruppe angeordnet, die gemeinsam eine Pendelmasse 44a bilden. Grundsätzlich kann auch eine einzelne Masse oder auch eine höhere Anzahl an Massen die Pendelmasse 44a ausbilden, insbesondere in einer zwei-, drei- oder vierreihigen Ausgestaltung. Wie man in 3c erkennt sind vier Pendelmassen 44a in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt zueinander angeordnet. Die Pendelmassen 44a sind gegenüber den Tilgerträgern 40a und 42a über Pendelrollen 46a gelagert. Die Pendelrollen 46a erstrecken sich in axialer Richtung innerhalb von Führungsbahnen 54a des ersten Tilgerträgers 40a, des zweiten Tilgerträgers 42a sowie der Pendelmassen 44a. Die Führungsbahn 54a.1 ist an dem ersten Tilgerträger 40a, die Führungsbahn 54a.2 ist an dem zweiten Tilgerträger 42a sowie die Führungsbahn 54a.3 an der Pendelmasse 44a ausgebildet. Die Pendelmassen 44a sind ausgebildet sich über die Pendelrollen in Umfangsrichtung gegenüber den Tilgerträgern 40a, 42a zu verschwenken. Die Bewegungsbahn der Pendelrollen ist über die Führungsbahnen 54a vorgegeben. Die Form der Führungsbahnen 54a legt unter anderem die Umfangsbewegung der Pendelmassen sowie auch die Tilgungsordnung fest.
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Man erkennt an der 3b sowie auch der 3c, dass sich der erste Tilgerträger 40a in radialer Richtung weiter nach außen erstreckt, als der zweite Tilgerträger 42a. eine derartig unterschiedliche radiale Ausdehnung stellt ebenso unterschiedliche Steifigkeitsverhältnisse an dem ersten Tilgerträger 40a und an dem zweiten Tilgerträger 42a bereit. Diese unterschiedlichen Steifigkeitsverhältnisse wirken sich im Betrieb aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte der Pendelmassen auch auf die Führungsbahnen 54a aus. Eine geringere Steifigkeit des Tilgerträgers im Bereich einer Führungsbahn stellt im Betrieb eine größere Verformung bereit als eine höhere Steifigkeit in demselben Bereich. Derartige Steifigkeitsunterschiede ergeben sich nicht nur durch die radiale Erstreckung, sondern können sich auch durch andere Faktoren ergeben, wie beispielsweise die Materialstärke des entsprechenden Tilgerträgers.
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In der 3a sowie auch der 3d ist zu erkennen, dass an dem ersten Tilgerträger 40a Steifigkeitsmittel 56a ausgebildet sind. Diese Steifigkeitsmittel stellen entsprechende Aussparungen dar, die in den ersten Tilgerträger 40a eingebracht sind.
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Diese Aussparungen 56a durchgreifen den ersten Tilgerträger 40a in axialer Richtung vollständig. Die Aussparungen 56a sind radial außerhalb der Führungsbahnen 54a.1 angeordnet. Insbesondere sind die Aussparungen halbmondförmig ausgebildet oder beschreiben einen Teilabschnitt eines Kreisumfangs. Die Anordnung radial au-ßen bezieht sich hierbei auf eine Richtung, die der mittleren wirkende Zentrifugalkraft an der jeweiligen Pendelmasse 44a entspricht, der eine entsprechende Führungsbahn 54a.1 zugeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt, bezieht sich die hier gewählte Begrifflichkeit radial außen für zwei Führungsbahnen, die derselben Pendelmasse zugehörig sind, auf eine radiale Richtung, die ausgehende von einer Rotationsachse R des Schwingungstilger 18a zu dem gemittelten Schwerpunkt der Pendelmasse 44a entspricht. Grundsätzlich kann die Anordnung auch einem radial außen bezüglich der jeweiligen Führungsbahn selbst entsprechen.
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Im Vergleich der 3a und 3c ist zu erkennen, dass die Steifigkeitsmittel 56a, hierbei die Aussparungen 56a in radialer Richtung gesehen in einem Bereich der radial äußersten Erstreckung des zweiten Tilgerträgers 42a angeordnet sind. Der erste Tilgerträger 40a weist hierbei aufgrund seiner radial größeren Ausgestaltung eine höhere intrinsische Steifigkeit auf als der zweite Tilgerträger 42a, insbesondere im Bereich der Führungsbahnen 54a.1. Die Ausführung der Steifigkeitsmittel 56a, hierbei der Aussparungen, verringert diese intrinsisch hohe Steifigkeit und gleicht diese an die Steifigkeit des zweiten Tilgerträgers 42a an. Dadurch wird bereitgestellt, dass im Bereich der Führungsbahn 54.1 sowie auch im Bereich der Führungsbahn 54a.2 eine vergleichbare oder zumindest aneinander angenäherte Steifigkeitsverhältnisse vorliegen. Im Betrieb stellt sich dadurch ein gleiches oder ähnliches Verformungsverhalten der Führungsbahnen 54a.1 und 54a.2 im Betrieb ein. Dadurch wird ein Verkippen der Pendelrollen 46a unterbunden oder verringert. Dementsprechend laufen die Pendelrollen nicht auf einer Kante der jeweiligen Führungsbahn 54a, sondern gleichmäßig und flächig auf den entsprechenden Führungsbahn 54a. Der Verschleiß lässt sich dadurch wesentlich verringern.
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In den 4a bis 4d ist ein weiterer Schwingungstilger 18b dargestellt. Dieser ist im Wesentlichen identisch zum Schwingungstilger 18a gemäß der 3a bis 3d. Es bestehen jedoch Unterschiede in der Ausführung der Steifigkeitsmittel. Diese Unterschiede werden im Weiteren detailliert erläutert, wobei bezüglich der sonstigen Ausgestaltungen die vorhergehenden Ausführungen sinngemäß gelten.
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Anstelle von halbmondförmigen oder teilkreisförmigen Aussparungen sind die Steifigkeitsmittel 56b durch eine Aussparung ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung über zwei benachbarte Führungsbahnen 54b. 1 erstreckt. Auch hier sind die Aussparungen 56b radial außerhalb der entsprechenden Führungsbahnen angeordnet, insbesondere auf der Höhe der radial größten Erstreckung des zweiten Tilgerträgers 42b. Die bereitgestellten Steifigkeitsmittel übergreifen zwei Führungsbahnen 54b.1, die beide einer einzigen Pendelmasse 44b zugeordnet sind. Die Aussparung 56b erstreckt sich zwischen den Führungsbahnen 54b.1 geradlinig, wobei diese zu deren umfangsseitigen Enden hin einer Teilkreisform folgt. Die umfangsseitigen Enden der jeweiligen Aussparungen 56b greifen aufgrund der Teilkreisform weiter nach radial innen ein. Insbesondere greift die Aussparung 56b in radialer Richtung nach radial innen nicht in einen radialen Erstreckungsbereich der Führungsbahnen 54b.1 ein. Ein derartiger Eingriff nach radial innen, der einer umfangsseitigen Anordnung entspräche, wäre aber grundsätzlich möglich.
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In den 5a bis 5d ist ein weiterer Schwingungstilger dargestellt. Auch dieser ist im Wesentlichen identisch zu den Schwingungstilgern 18a und 18b, sodass auch hier die vorangegangenen Ausführungen sinngemäß gelten. Die Unterschiede der Steifigkeitsmittel werden im Weiteren im Detail erläutert.
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Die Form der Steifigkeitsmittel 56c entspricht im Wesentlichen den Ausführungen der Steifigkeitsmittel 56b. Hierbei ist jedoch zu unterscheiden, dass die Steifigkeitsmittel in Form von Aussparungen 56c sich an deren umfangsseitigen Enden radial weiter nach innen eingreifen. Insbesondere greifen diese auch radial nach innen über die radiale Erstreckung der Führungsbahnen 54c.1 nach radial innen ein. Ebenso erstrecken sich die Steifigkeitsmittel 56c über mehrere, insbesondere zwei Führungsbahnen 54c.1. Dabei übergreifen die Steifigkeitsmittel 56c Führungsbahnen 54c.1, die unterschiedlichen Pendelmassen 44c zugeordnet sind.
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In den 6a bis 6d ist ein weiterer Schwingungstilger 18d dargestellt. Auch dieser ist im Wesentlichen identisch zu den vorhergegangenen Ausführungsvarianten, sodass auch die bislang gemachten Erläuterungen für den Schwingungstilger 18d sinngemäß gelten. Die Unterschiede der Steifigkeitsmittel werden im Weiteren detailliert erläutert.
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Die Steifigkeitsmittel 56d in Form von Aussparungen unterscheiden sich von den Steifigkeitsmitteln 56c in der Form, dass diese breiter ausgebildet sind und dadurch größere Aussparungen bereitgestellt werden. Dementsprechend wird eine Steifigkeit im Bereich der Führungsbahnen 54d.1 an dem ersten Tilgerträger 40d noch stärker verringert als an dem Schwingungstilger 18c gemäß den 5.
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Die entsprechende Ausgestaltung der Steifigkeitsmittel, insbesondere der Aussparungen erfolgt in Abhängigkeit des Anwendungsfalls und wird unter anderem abgestimmt auf die Antriebseinheit, die Steifigkeitsverhältnisse von erstem und zweitem Tilgerträger, der Pendelmassen, der Pendelrollen sowie auch der Ausgestaltung der Führungsbahnen, die entsprechenden Einfluss auf das Verhalten im Betrieb haben. Die Abstimmung kann sich auch noch auf weitere Parameter erstrecken.
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Ebenso ist anzumerken, dass zusätzlich oder anstellen von Steifigkeitsmittel in Form von Aussparungen auch Steifigkeitsmittel durch Materialhinzufügung, insbesondere durch ein befestigtes Steifigkeitselement, oder auch durch Materialumformung bereitgestellt werden kann. In Bezug auf die Schwingungstilger 18a, 18b, 18c, 18d ist insoweit festzuhalten, dass die genannten Steifigkeitsmittel in Form von Materialhinzufügung oder Materialumformung die Steifigkeit erhöhen, sodass diese vorzugsweise an dem zweiten Tilgerträger auszubilden sind. Ein Steifigkeitselement ist beispielsweise durch ein Blechelement ausgebildet, welches auf den Tilgerträger aufgeschweißt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 12
- Gehäuse
- 14
- Wandlereinheit
- 16
- Überbrückungskupplung
- 18
- Schwingungstilger
- 18a
- Schwingungstilger
- 18b
- Schwingungstilger
- 18c
- Schwingungstilger
- 18d
- Schwingungstilger
- 20
- Gehäuseelement
- 22
- Pumpenrad
- 24
- Turbinenrad
- 26
- Leitrad
- 28
- Nabe
- 30
- Eingangslamellenträger
- 32
- Ausgangslamellenträger
- 34
- Eingangslamellen
- 36
- Ausgangslamellen
- 38
- Kolben
- 40
- erster Tilgerträger
- 40a
- erster Tilgerträger
- 40b
- erster Tilgerträger
- 40c
- erster Tilgerträger
- 40d
- erster Tilgerträger
- 42
- zweiter Tilgerträger
- 42a
- zweiter Tilgerträger
- 42b
- zweiter Tilgerträger
- 42c
- zweiter Tilgerträger
- 42d
- zweiter Tilgerträger
- 44
- Pendelmasse
- 44a
- Pendelmasse
- 44b
- Pendelmasse
- 44c
- Pendelmasse
- 44d
- Pendelmasse
- 46
- Pendelrolle
- 46a
- Pendelrolle
- 46b
- Pendelrolle
- 46c
- Pendelrolle
- 46d
- Pendelrolle
- 48
- Stützelement
- 48a
- Stützelement
- 48b
- Stützelement
- 48c
- Stützelement
- 48d
- Stützelement
- 50
- Befestigungselement
- 50a
- Befestigungselement
- 50b
- Befestigungselement
- 50c
- Befestigungselement
- 50d
- Befestigungselement
- 52
- Anschlagelement
- 52a
- Anschlagelement
- 52b
- Anschlagelement
- 52c
- Anschlagelement
- 52d
- Anschlagelement
- 54
- Führungsbahn
- 54a. 1
- Führungsbahn
- 54a.2
- Führungsbahn
- 54a.3
- Führungsbahn
- 54b. 1
- Führungsbahn
- 54b.2
- Führungsbahn
- 54b.3
- Führungsbahn
- 54c. 1
- Führungsbahn
- 54c.2
- Führungsbahn
- 54c.3
- Führungsbahn
- 54d.1
- Führungsbahn
- 54d.2
- Führungsbahn
- 54d.3
- Führungsbahn
- 56a
- Steifigkeitsmittel / Aussparung
- 56b
- Steifigkeitsmittel / Aussparung
- 56c
- Steifigkeitsmittel / Aussparung
- 56d
- Steifigkeitsmittel / Aussparung
- R
- Rotationsachse
